جلد روبوتي عصبي يمنح الإحساس باللمس والشعور بالألم
يتكوَّن الجلد من أربع طبقات، وتغطي الطبقة العلوية واقٍ كالبشرة، وتحتها مستشعرات ودوائر تشبه الأعصاب، وتُرسل نبضات كهربائية صغيرة إلى وحدة المعالجة المركزية كل 75 إلى 150 ثانية لإظهار أن كل شيء على ما يرام، وتتوقف هذه النبضة حين يتعرض الجلد لجرح أو تلف ليعلم الروبوت بمكان الإصابة.
عند لمس الجلد، تُرسل نبضات كهربائية تحمل معلومات عن قوة الضغط، وتُعالج عادةً في وحدة المعالجة المركزية، بينما في اللمسات القوية قد تتجاوز العتبة وتُرسل نبضة عالية الجهد مباشرة إلى المحركات لتوفير رد فعل انعكاسي، كالسحب الفوري للذراع، وتُظهر إشارات الألم فقط عندما تتجاوز المستشعرات قوة محددة.
وصف الفريق في ورقة علمية منشورة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم أن الجلد الإلكتروني العصبي يتميز ببنية هرمية مستوحاة من علم الأعصاب، ما يمنح إحساسًا دقيقًا باللمس واكتشاف الإصابات من خلال ردود فعل محلية سريعة، مع إصلاح موقعي يحسِّن السلامة والتفاعل البديهي بين الإنسان والروبوت لخدمة الروبوتات المتعاطفة.
بالمقارنة مع جلدي الروبوتات الحالي، الذي يعد مجرد وسادة ضغط تشعر باللمس دون معالجة المعنى، فإن جلد NRE مصمَّم ليعمل كالجهاز العصبي البشري إلى حد كبير.
كيف يعمل الجلد الروبوطي الجديد
يتكوَّن الجلد من أربع طبقات، الطبقة العلوية كغطاء حماية يشبه بشرة الإنسان، وتوجد تحتها مستشعرات ودوائر تشبه الأعصاب، وتُرسل نبضات كهربائية صغيرة إلى وحدة المعالجة المركزية عند فترات منتظمة حتى دون لمس، كإشارة بأن الوضع آمن، وإن تعرَّض الجلد لضرر تتوقف النبضة ليعلم الروبوت بالإصابة.
عند اللمس، ترسل إشارات كهربائية تحمل معلومات عن قوة الضغط، وتُعالج عادةً في وحدة المعالجة المركزية، بينما إذا كانت اللمسة قوية تنتقل الإشارة مباشرة إلى المحركات لتوفير رد فعل تلقائي، وتُستخدم إشارات الألم فقط عند تجاوز قوة محددة.
يؤكد الباحثون في الورقة أن الجلد الروبوتي العصبي يعتمد بنية هرمية مستوحاة من الإعصاب، وهذا يعزز الإحساس باللمس ويكشف عن الألم والإصابات بشكل فوري، مع تحسينات في السلامة والتفاعل البديهي بين الإنسان والروبوت لخدمة الروبوتات المراعية للمشاعر البشرية.
