Een sensor gemaakt waarmee robots pijn kunnen voelen

Onderzoekers van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) ontwikkeld speciale sensoren voor humanoïde robots en sensorsystemen. De technologie imiteert het werk van menselijke sensorische receptoren.

De onderzoekers analyseerden hoe het menselijk lichaam veranderingen in de omgeving waarneemt. Vervolgens probeerden ze deze perceptie en reactie erop te reproduceren met behulp van elektronische componenten.

De nieuwe receptoren reageren selectief op onschuldige prikkels. Als ze een potentieel gevaarlijk effect detecteren, wekken ze geen uitgangsstroom op.

De sensoren zijn gebaseerd op diffuse memristors - passieve elementen die hun weerstand veranderen afhankelijk van de elektrische lading die er doorheen stroomt. Ze gebruiken zilverdeeltjes - ze hebben relatief weinig energie nodig om het diffusieproces op gang te brengen.

Als er twee sensoren zijn aangesloten, waarvan de ene een grote hoeveelheid zilverdeeltjes bevat en de andere: veel kleiner, dan zal de eerste niet reageren op een zwakke elektrische stimulus - alleen op krachtig. Maar in een apparaat met een klein aantal deeltjes wordt een dunne zilverdraad gevormd met een zwakke impact. Door de verwarming onder invloed van stroom zal deze snel genoeg breken en zal het signaal niet meer komen. Zo'n mechanisme past de sensor aan op zwakke prikkels.

KIST benadrukte dat dit de eerste selectieve responssensoren zijn waarbij adaptatie en de-adaptatie afhankelijk zijn van de kracht van stimulatie - in dit geval elektrisch. Met hun hulp kun je de gevoeligheid van een robot voor pijn simuleren. Bij mensen en vele andere levende organismen verschenen pijnsensaties in het evolutieproces om te wijzen op het potentiële gevaar van externe invloeden of interne processen.

Wetenschappers stellen voor om nieuwe sensoren te gebruiken in biomimetische sensorische systemen - visueel, auditief, olfactorisch, smaak- of tastbaar. Dergelijke oplossingen komen tot stand op basis van principes uit de natuur. De technologie kan humanoïde robots mogelijk beschermen tegen invloeden van buitenaf - bijvoorbeeld als ze pijn voelen door klappen of brandwonden en hier adequaat op kunnen reageren.