Група дослідників з Корейського інституту передових технологій (KAIST) створила інноваційну сенсорну нервову систему для роботів, яка здатна розрізняти безпечні та небезпечні дотики, подібно до того, як це роблять живі істоти. Про це повідомляє видання Interesting Engineering.

Ця система базується на нейроморфному напівпровіднику – новому типі мемристора, що здатен реагувати на зовнішні подразники без необхідності в складному програмному забезпеченні або великій обчислювальній потужності.

У людей і тварин звичні подразники, такі як шум вентилятора або дотик тканини, з часом ігноруються, тоді як нові чи небезпечні сигнали, наприклад, раптовий дотик або біль, викликають миттєву реакцію. Цей механізм контролюється через два процеси: габітуацію (зменшення реакції на повторювані безпечні подразники) та сенситизацію (посилення реакції на загрозливі сигнали). Команда KAIST змогла відтворити ці механізми в електронному форматі.

Ключовим елементом є унікальний дизайн нового мемристора. На відміну від попередніх версій, які могли змінювати провідність лише в одному напрямку, цей пристрій має додатковий внутрішній шар, що дозволяє змінювати провідність в обох напрямках. Це дозволяє мемристору зменшувати чутливість до повторюваних дотиків, але швидко активуватися у разі небезпечного сигналу.

Для перевірки розробки вчені інтегрували систему в штучну руку. Спочатку вона реагувала на кожен дотик, але з часом, якщо дотики повторювались без загрози, реакція зменшувалася. Якщо ж ті самі дотики супроводжувались електричним струмом, рука ставала надзвичайно чутливою.

Цей досягнення підтверджує, що штучні нервові системи можуть бути компактними, енергоефективними та функціонувати без складного програмного забезпечення, відкриваючи нові горизонти в робототехніці.