Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει τεχνολογία ηλεκτρονικού δέρματος ψυχοαισθητηρίου

Μια ομάδα επιστημόνων υπό την ηγεσία του Καθηγητή Jae Eun Jang στο Τμήμα Πληροφορικής και Επικοινωνιακής Τεχνολογίας του DGIST (Ινστιτούτο Επιστημών και Τεχνολογίας Daegu Gyeongbuk) έχει αναπτύξει einen νέο τύπο ψυχοαισθητηρίου ηλεκτρονικού δέρματος. Αυτό μπορεί να ανιχνεύσει “κόψη” και “ζέστη” αισθήσεις πόνου όπως οι άνθρωποι. Αυτή η έρευνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ανάπτυξη ανθρωποειδών ρομπότ και μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το πεδίο των προθέσεων, ιδίως για τους ασθενείς που χρησιμοποιούν προθέσεις χεριών.

Αυτές οι εξελίξεις ακολουθούν μια τάση των ανθρώπων να αναπαράγουν τις πέντε αισθήσεις σε διάφορες πλατφόρμες. Αυτό έχει βοηθήσει στην ανάπτυξη συσκευών όπως κάμερες και τηλεοράσεις που είχαν τεράστια επιρροή στην κοινωνία. Τώρα, οι επιστήμονες εξακολουθούν να ψάχνουν να μιμηθούν τις αισθήσεις του αγγίγματος, της οσμής και της γεύσης. Η επόμενη μιμητική τεχνολογία θα είναι πιθανότατα η αίσθηση του αγγίγματος, και οι τρέχοντες ερευνητές του αγγίγματος εστιάζουν στις φυσικές μιμητικές τεχνολογίες. Αυτές μπορούν να μετρήσουν την πίεση που χρησιμοποιείται για να πιάσει ένα ρομπότ ένα αντικείμενο. Στην ψυχοαισθητηριακή έρευνα του αγγίγματος, ο τύπος που διεξάγεται από την ομάδα, οι ερευνητές εστιάζουν σε το πώς να μιμηθούν την ανθρώπινη αίσθηση του αγγίγματος, όπως μαλακό, ομαλό ή χονδρό. Η ψυχοαισθητηριακή έρευνα του αγγίγματος είναι ακόμη στην παιδική ηλικία, αλλά μεγάλες εξελίξεις γίνονται.

Ο αισθητήρας αγγίγματος που αναπτύχθηκε από τον Καθηγητή Jae Eun Jang και την ομάδα μπορεί να ανιχνεύσει πόνο και θερμοκρασία παρόμοια με τον άνθρωπο. Η έρευνα διεξήχθη μαζί με την ομάδα του Καθηγητή Cheil Moon στο Τμήμα Επιστημών του Εγκεφάλου και της Γνωστικής, την ομάδα του Καθηγητή Ji-woong Choi στο Τμήμα Πληροφορικής και Επικοινωνιακής Τεχνολογίας και την ομάδα του Καθηγητή Hongsoo Choi στο Τμήμα Ρομποτικής Μηχανικής.

Αυτές οι ομάδες ήταν σε θέση να αναπτύξουν την τεχνολογία για να έχει μια πιο απλοποιημένη δομή αισθητήρα, και μπορεί να μετρήσει την πίεση και τη θερμοκρασία ταυτόχρονα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε eine ποικιλία διαφορετικών συστημάτων αγγίγματος, ανεξάρτητα από την αρχή μέτρησης του αισθητήρα.

Οι ομάδες των ερευνητών εστιάστηκαν έντονα στην τεχνολογία νανο-ινών οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO Nano-wire). Αυτή η τεχνολογία εφαρμόστηκε ως αυτο-δύναμη αισθητήρας αγγίγματος. Επειδή χρησιμοποιεί πιεζοηλεκτρικό, δεν απαιτεί μπαταρία για να λειτουργήσει. Αυτό είναι επειδή το πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα παράγει ηλεκτρικά σήματα με την ανίχνευση της πίεσης.

Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης einen αισθητήρα θερμοκρασίας που εφαρμόστηκε ταυτόχρονα, ώστε ένας αισθητήρας να μπορεί να κάνει δύο διαφορετικά καθήκοντα. Η ομάδα διέταξε ηλεκτρόδια σε εύκαμπτο υπόστρωμα πολυιμιδίου και στη συνέχεια έκαναν να μεγαλώσουν το ZnO νανο-ινών. Στη συνέχεια, ήταν σε θέση να μετρήσουν το πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα με την πίεση και να μετρήσουν τη θερμοκρασία ταυτόχρονα. Οι ερευνητές ήταν επίσης σε θέση να αναπτύξουν μια τεχνική επεξεργασίας σήματος που χρησιμοποιεί το επίπεδο πίεσης, την ερεθισμένη περιοχή και τη θερμοκρασία για να καθορίσει και να κρίνει την παραγωγή σημάτων πόνου.

Ο Καθηγητής Jang στο Τμήμα Πληροφορικής και Επικοινωνιακής Τεχνολογίας μίλησε για την νέα τεχνολογία.

“Έχουμε αναπτύξει μια βασική τεχνολογία που μπορεί να ανιχνεύσει αποτελεσματικά τον πόνο, ο οποίος είναι απαραίτητος για την ανάπτυξη μελλοντικών τύπων αισθητήρων αγγίγματος. Ως επιτεύγματος της σύγκλισης της έρευνας από εμπειρογνώμονες στην νανο-μηχανική, ηλεκτρονική μηχανική, ρομποτική μηχανική και επιστήμες του εγκεφάλου, θα εφαρμοστεί ευρέως σε ηλεκτρονικό δέρμα που αισθάνεται διάφορες αισθήσεις, καθώς και σε νέες αλληλεπιδράσεις ανθρώπου-μηχανής. Αν τα ρομπότ μπορούν επίσης να αισθανθούν πόνο, η έρευνά μας θα επεκταθεί περαιτέρω σε τεχνολογία για τον έλεγχο της επιθετικής τάσης των ρομπότ, η οποία είναι ένας από τους παράγοντες κινδύνου της ανάπτυξης του AI.”

Ενώ αυτή η τεχνολογία είναι ακόμη στις αρχικές φάσεις της ανάπτυξης, θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μελλοντικές ανάπτυξεις του AI και των ανθρωποειδών. Διαθέτει τις δυνατότητες για να βελτιώσει σημαντικά την τρέχουσα τεχνολογία στα πεδία των προθέσεων και του ηλεκτρονικού δέρματος. Αυτή η τεχνολογία είναι όλο και πιο κοντά στο να γίνει πολύ παρόμοια με τα ανθρώπινα μέρη που προσπαθούν να μοντελοποιηθούν.