Un grupo de científicos bajo muchas investigaciones crean una piel artificial que podrá sentir dolor; este prototipo podrá ser parte de la estructura fundamental de los robots a futuro.
Como si de una película de ciencia ficción se tratara, los robots podrían pronto sentir dolor gracias a que crean una nueva piel artificial electrónica; que puede imitar sensaciones incómodas por parte de científicos de la Universidad de Glasgow (Reino Unido).
Crean piel artificial para robots
La mano mecánica equipada con la piel inteligente con la que realizaron el experimento; mostró una notable capacidad para aprender a reaccionar ante estímulos externos, como un pinchazo en la palma de la mano.
El prototipo de piel artificial que crean, permite a los robots registrar el dolor, se presenta en la revista Science Robotics; exponiendo que es un avance significativo en la robótica sensible al tacto que incluso podría mejorar las prótesis, al darles una sensibilidad al tacto casi humana.
¿Cómo funciona?
El prototipo de piel artificial utiliza un nuevo tipo de sistema de procesamiento basado en «transistores sinápticos, que imitan las vías neuronales del cerebro para aprender» a sentir dolor; tal y como funcionan los dispositivos de la conocida novela “Ready Player One” de Ernest Cline.
Sensores como estos, generalmente producen un gran volumen de datos que pueden tomar tiempo para ser procesados adecuadamente por una computadora y responder a ellos; lo que provoca demoras que reducirían la efectividad potencial de la piel en tareas del mundo real. Pero los ingenieros han conseguido eliminar los retrasos y el consumo de energía de conceptos anteriores, inspirados en el sistema nervioso periférico humano.
Una red de 168 transistores sinápticos, compuestos de nanocables de óxido de zinc que pueden extenderse sobre una superficie flexible; se desplegaron en una «mano» con forma humana equipada con sensores de piel para crear un apéndice robótico que era capaz de diferenciar entre un toque ligero y pesado.
El sensor registra un cambio en su resistencia eléctrica cuando se toca; un toque ligero corresponde a un cambio pequeño y un toque más fuerte crea un cambio mayor. El circuito integrado en la piel actúa como una sinapsis artificial, reduciendo la entrada a un simple pico y acelerando el proceso de reacción.
Al establecer un umbral de voltaje de entrada para provocar una reacción; los investigadores descubrieron que podían hacer que la mano del robot retrocediera ante un golpe agudo en el centro de la palma. Es decir, el robot aprendió a alejarse de esta fuente de incomodidad simulada a través de un proceso de procesamiento de información a bordo que imita cómo funciona el sistema nervioso humano.
Aplicaciones
«Todos aprendemos temprano en nuestras vidas a responder adecuadamente a estímulos inesperados como el dolor para evitar que nos lastimemos nuevamente», dicen los expertos. “Por supuesto, el desarrollo de esta nueva forma de piel electrónica en realidad no implicó infligir dolor como lo conocemos; es simplemente una forma abreviada de explicar el proceso de aprendizaje a partir de estímulos externos”.
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“En el futuro, esta investigación podría ser la base para una piel electrónica más avanzada que permita a los robots capaces de explorar e interactuar con el mundo de nuevas maneras, o construir prótesis que sean capaces de alcanzar niveles de sensibilidad táctil cercanos a los humanos”, dijo Fengyuan. Liu, miembro del grupo BEST y coautor del artículo.
Esta piel artificial abre nuevas soluciones para crear prótesis con sensibilidad
Interiorizado que la clave no estaba en mandar los datos a un gran ordenador central, sino en analizar los datos casi en el lugar en el que se recogen, para su piel electrónica los investigadores imprimieron una retícula de 168 transistores sinápticos hechos con nanocables de óxido de zinc directamente sobre la superficie de un plástico flexible.
A continuación, conectaron el transistor sináptico con el sensor cutáneo presente en la palma de una mano robótica totalmente articulada.
Así, cuando se toca el sensor, este registra un cambio en su resistencia eléctrica: un pequeño cambio corresponde a un toque ligero, y uno más fuerte crea un cambio mayor en la resistencia.
A partir de ahí, el equipo utiliza la salida variable de ese pico de voltaje para «enseñar» a la piel las respuestas adecuadas al dolor simulado; es decir, cuándo debe apartarse y cuándo no.
Para ello, estableció un umbral de tensión de entrada para provocar una reacción (lo que los humanos percibimos como cierto umbral del dolor). Gracias a esto, el equipo pudo conseguir que la mano robótica retroceda ante una fuerte presión de un objeto punzante.
Con información de | Muy Interesante | businessinsider.mx
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