Entwickelte einen Sensor, der es Robotern ermöglicht, Schmerzen zu empfinden

Forscher des Korea Institute of Science and Technology (KIST) entwickelt spezielle Sensoren für humanoide Roboter und Sensorsysteme. Die Technologie ahmt die Arbeit menschlicher Sinnesrezeptoren nach.

Die Forscher analysierten, wie der menschliche Körper Veränderungen in der Umwelt wahrnimmt. Dann versuchten sie, diese Wahrnehmung und Reaktion darauf mit elektronischen Bauteilen nachzubilden.

Die neuen Rezeptoren reagieren selektiv auf harmlose Reize. Wenn sie einen potenziell gefährlichen Effekt erkennen, erzeugen sie keinen Ausgangsstrom.

Die Sensoren basieren auf diffusen Memristoren – passiven Elementen, die ihren Widerstand in Abhängigkeit von der durch sie fließenden elektrischen Ladung ändern. Sie verwenden Silberpartikel - sie benötigen relativ wenig Energie, um den Diffusionsprozess zu starten.

Wenn zwei Sensoren angeschlossen sind, enthält einer eine große Menge an Silberpartikeln und der andere enthält viel kleiner, dann reagiert der erste nicht auf einen schwachen elektrischen Reiz - nur auf stark. In einem Gerät mit einer geringen Anzahl von Partikeln bildet sich jedoch mit einem schwachen Aufprall ein dünner Silberfaden. Aufgrund der Erwärmung unter Stromeinfluss bricht es schnell genug und das Signal hört auf zu kommen. Ein solcher Mechanismus passt den Sensor an schwache Reize an.

KIST betonte, dass dies die ersten Sensoren mit selektiver Reaktion sind, bei denen Anpassung und Deadaption von der Stärke der Stimulation abhängen - in diesem Fall elektrisch. Mit ihrer Hilfe können Sie die Schmerzempfindlichkeit eines Roboters simulieren. Beim Menschen und vielen anderen lebenden Organismen tauchten im Laufe der Evolution Schmerzempfindungen auf, um auf die potentielle Gefahr äußerer Einflüsse oder innerer Vorgänge hinzuweisen.

Wissenschaftler schlagen vor, neue Sensoren in biomimetischen sensorischen Systemen zu verwenden – visuell, auditiv, olfaktorisch, gustatorisch oder taktil. Solche Lösungen werden auf der Grundlage von Prinzipien geschaffen, die aus der Tierwelt stammen. Die Technologie kann humanoide Roboter potenziell vor äußeren Einflüssen schützen – etwa wenn sie Schmerzen durch Schläge oder Verbrennungen spüren und darauf adäquat reagieren können.