فيديو "مذهل".. الروبوتات ستشعر بالألم مثل الإنسان!!

قد يبدو الأمر مقلقاً بعض الشيء وربما أقرب إلى فيلم خيال علمي، لكنّ الروبوتات قد تشعر بالألم قريباً بفضل تطوير جلد إلكتروني جديد يمكنه أن يحاكي الأحاسيس غير المريحة.

وفقاً لدراسة نرها موقع “ديلي ميل”، وترجمها موقع “صوت بيروت إنترناشونال”، يقول العلماء الذين يقفون وراء الاختراع أنّ اليد الميكانيكية المزودة بالجلد الذكي أظهرت قدرة ملحوظة على تعلم التفاعل مع المحفزات الخارجية مثل الحقنة في اليد.

وتستخدم هذه التكنولوجيا نوعاً جديداً من نظام المعالجة على أساس ترانزستورات متشابكة ، والذي يحاكي المسارات العصبية في الدماغ من أجل تعلّم أن الشعور بالألم.

يعمل الخبراء منذ عقود على بناء جلد اصطناعي بحساسية اللمس ، مع طريقة واحدة تم استكشافها على نطاق واسع تضم مجموعة من أجهزة استشعار التلامس عبر سطح الجلد الإلكتروني للسماح لها بالكشف عن ملامستها لجسم ما.

لكنّ هذه المستشعرات تنتج عادة كمية كبيرة من البيانات التي يمكن أن تستغرق وقتاً لتتم معالجتها بشكل صحيح بواسطة الكمبيوتر والاستجابة لها ، مما يتسبب في تأخيرات من شأنها أن تقلل من فعالية الجلد المحتملة في مهام العالم الحقيقي.

توصل فريق من المهندسين من جامعة غلاسكو الآن إلى نموذج أولي جديد أسموه ‘الجلد الإلكتروني’ الذي يعتبرونه تقدم كبير في مجال الروبوتات الحساسة للمس.

استلهموا الفكرة من كيفية تفسير الجهاز العصبي المحيطي البشري للإشارات من الجلد من أجل القضاء على التأخير واستهلاك الطاقة للمفاهيم السابقة.

بمجرد أن يتلقى جلد الإنسان مُدخلاً ، يبدأ الجهاز العصبي المحيطي بمعالجته عند نقطة التلامس ، مما يقلله إلى المعلومات الحيوية فقط قبل إرساله إلى الدماغ.

يسمح هذا التخفيض في البيانات الحسية بالاستخدام الفعال لقنوات الاتصال اللازمة لإرسال البيانات إلى الدماغ ، والتي تستجيب بعد ذلك على الفور تقريباً حتى يتفاعل الجسم بشكل مناسب.

لبناء جلد إلكتروني قادر على استجابة حسابية فعالة تشبه المشبك ، طبع الباحثون شبكة من 168 ترانزستوراً متشابكاً مصنوعاً من أسلاك نانوية من أكسيد الزنك مباشرة على سطح بلاستيكي مرن.

ثم قاموا بتوصيل الترانزستور المشبكي بمستشعر الجلد فوق راحة يد روبوت على شكل إنسان.

يسجل المستشعر تغييراً في مقاومته الكهربائية عند لمسه ، مع لمسة خفيفة تقابل تغييراً طفيفاً ولمسة أصعب تخلق تغييراً أكبر.

وقال العلماء أنّ هذه المدخلات مصممة لتقليد الطريقة التي تعمل بها الخلايا العصبية الحسية في جسم الإنسان.

في النماذج الأولية السابقة للجلد الإلكتروني ، تمّ إرسال بيانات الإدخال هذه إلى جهاز كمبيوتر ليتم معالجتها، حيث غالباً ما يكون هناك تأخير.
ولكن في هذا التصميم ، تعمل الدائرة المدمجة في الجلد كمشابك اصطناعية ، مما يقلل من المدخلات إلى ارتفاع بسيط ويسرع عملية التفاعل.

استخدم الفريق الناتج المتفاوت لهذا الارتفاع في الجهد لتعليم الجلد الاستجابات المناسبة للألم المحاكي ، مما قد يؤدي إلى رد فعل يد الروبوت.
من خلال تحديد عتبة الجهد لإحداث رد فعل ، وجد الباحثون أنه يمكنهم جعل يد الروبوت ترتد من ضربة حادة في وسط راحة يده.

وبعبارة أخرى ، تعلّمت اليد الابتعاد عن هذا المصدر من الانزعاج المحاكي من خلال عملية معالجة المعلومات التي تحاكي كيفية عمل الجهاز العصبي البشري.

يعتبر تطوير الجلد الإلكتروني أحدث اختراع في الأسطح المطبوعة المرنة القابلة للتمدد من مجموعة الإلكترونيات وتقنيات الاستشعار القابلة للانحناء في جامعة جلاسكو ، بقيادة البروفيسور رافيندر ضاحية الذي قال: “نتعلم جميعاً في وقت مبكر من حياتنا أن نستجيب بشكل مناسب للمنبهات غير المتوقعة مثل الألم من أجل منعنا من إيذاء أنفسنا مرة أخرى”.

وتابع: “وبطبيعة الحال ، فإنّ تطوير هذا الشكل الجديد من الجلد الإلكتروني لم ينطوي حقاً على إلحاق الألم كما نعرفه ، انها مجرد وسيلة مختصرة لشرح عملية التعلم من التحفيز الخارجي.”

وقال: “ما تمكنا من إنشائه من خلال هذه العملية هو جلد إلكتروني قادر على التعلم الموزع على مستوى الأجهزة ، والذي لا يحتاج إلى إرسال رسائل ذهاباً وإياباً إلى معالج مركزي قبل اتخاذ أي إجراء. بدلاً من ذلك ، فإنه يسرع إلى حد كبير عملية الاستجابة للمس عن طريق خفض كمية الحساب المطلوبة.”

وتابع: “نعتقد أنّ هذه خطوة حقيقية إلى الأمام في عملنا نحو إنشاء جلد إلكتروني مطبوع عصبي واسع النطاق قادر على الاستجابة بشكل مناسب للمنبهات.”

وأضاف فينغيوان ليو ، وهو عضو في مجموعة BEST ومؤلف مشارك للدراسة: “في المستقبل ، يمكن أن يكون هذا البحث أساساً لبشرة إلكترونية أكثر تقدماً تمكن الروبوتات القادرة على استكشاف العالم والتفاعل معه بطرق جديدة ، أو بناء أطراف صناعية قادرة على مستويات قريبة من حساسية اللمس.”