Çinli bilim insanları, insan sinir sisteminin refleks mekanizmasından esinlenerek tehlikeyi algılayıp anında tepki verebilen yeni nesil bir elektronik deri geliştirdi. Bu yenilikçi tasarım, robotların çevreleriyle daha güvenli ve hızlı etkileşim kurmasını hedefliyor.
İnsan vücudunda, aşırı sıcak veya keskin bir yüzeyle temas edildiğinde duyusal sinirler, bilgiyi beyne iletmeden önce omurilik üzerinden hızlı bir refleks tepkisi oluşturur. Bu mekanizma, olası ciddi yaralanmaların önüne geçilmesini sağlıyor. Araştırmacılar, benzer bir yaklaşımı robotik sistemlere uyarlayarak mevcut teknolojilerdeki gecikme sorununu aşmayı hedefliyor.
tehlikeli temasları ayırt edebilen teknoloji
Hong Kong Şehir Üniversitesi’nde görev yapan araştırma ekibi, nöromorfik robotik elektronik deri (NRE-deri) adını verdikleri sistemle bu alanda önemli bir ilerleme kaydetti. Nöromorfik yaklaşım, yapay yapıların insan sinir sisteminin çalışma mantığını taklit etmesi esasına dayanıyor.
Mevcut elektronik derilerin çoğu yalnızca temasın varlığını algılayabilirken, bu temasın zarar verici olup olmadığını ayırt edemiyor. NRE-deri ise duyusal bilgiyi katmanlı bir yapı üzerinden işleyerek tehlikeli temasları ayırt edebiliyor.
Hakemli bilimsel dergi PNAS’ta yayımlanan çalışmaya göre sistem dört ana katmandan oluşuyor. En üst katman, insan derisindeki gibi koruyucu bir işlev üstlenirken, alt katmanlarda basınç ve kuvveti sürekli izleyen sensörler ile devreler yer alıyor. Bu yapı, sinir hücrelerinin işleyişine benzer şekilde çalışıyor.
Tehlikeyi Algılayınca Anında Geri Çekiliyor
Temas algılandığında sistem, uygulanan kuvveti temsil eden elektrik sinyalleri üretiyor. Normal durumlarda bu sinyaller merkezi işlem birimine iletiliyor. Ancak basınç, önceden tanımlanan güvenli sınırı aştığında, yüksek voltajlı bir sinyal doğrudan motorlara yönlendirilerek işlemci devre dışı bırakılıyor ve robot, örneğin kolunu hızla geri çekiyor.
Araştırmacılar ayrıca sistemin bakımını kolaylaştıran modüler bir tasarım da geliştirdi. Hasar tespit edilen bir parça, operatör tarafından kısa sürede çıkarılıp yenisiyle değiştirilebiliyor.
Mevcut sürümüyle NRE-deri yalnızca basınç algılayabiliyor. Ancak ekip, ilerleyen aşamalarda ısı ve farklı çevresel etkilere karşı da benzer refleks tepkilerinin sisteme entegre edilmesini planlıyor. Ayrıca birden fazla temas noktasını aynı anda algılayabilecek daha hassas bir yapıya ulaşılması da hedefler arasında yer alıyor.
