อี-สกินแบบพื้นฐานระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์

นักวิจัยได้พัฒนาระบบประสาทเทียมใหม่โดยศาสตราจารย์ Benjamin Tee และนักวิจัยที่ National University of Singapore (NUS) เทคโนโลยีใหม่นี้ถูกสร้างขึ้นโดย Tee และทีมนักวิจัยจาก Department of Materials Science and Engineering ที่ NUS Faculty of Engineering Tee และทีมงานของเขาได้พัฒนา e-skin ใหม่นี้มาเป็นเวลาหนึ่งและครึ่งปี และเขากำลังทำงานในเทคโนโลยีนี้มานานกว่านั้น เป้าหมายของเขาคือการสร้างเทคโนโลยีที่จะช่วยให้หุ่นยนต์และเครื่องประดิษฐ์มีความรู้สึกสัมผัสที่ดีขึ้น

ระบบใหม่นี้เรียกว่า Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) การวิจัยและพัฒนาถูกตีพิมพ์ใน Science Robotics เมื่อวันที่ 18 กรกฎาคม 2019 ก่อนการพัฒนานี้ อี-สกินมีลวดมากมายและเสี่ยงต่อการเสียหาย

อี-สกินใหม่นี้มีความรู้สึกสัมผัสเหมือนกับ بشر และมีความตอบสนองสูงมาก มันสามารถรับมือกับการเสียหายได้ดีกว่าผิวจริง Tee อธิบายเทคโนโลยีนี้และวิธีการที่มันเหนือกว่าผิวที่เรามีบนร่างกายในบางด้าน

“มนุษย์ใช้ความรู้สึกสัมผัสเพื่อทำทุกการทำงานประจำวัน เช่น การจับแก้วกาแฟหรือการให้握มือ หากไม่มีมัน เราจะสูญเสียความสมดุลเมื่อเดินไปมาในทำนองเดียวกัน หุ่นยนต์ต้องการความรู้สึกสัมผัสเพื่อโต้ตอบกับมนุษย์ได้ดีขึ้น แต่หุ่นยนต์ในปัจจุบันยังคงไม่สามารถรู้สึกวัตถุได้ดี”

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยใช้ระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์เป็นต้นแบบ ระบบประสาทเทียม ACES สามารถตรวจจับสัญญาณได้เหมือนกับระบบประสาทของมนุษย์ แต่ ACES มีเครือข่ายของเซ็นเซอร์และสื่อนำไฟฟ้าเพียงหนึ่งเส้น ซึ่งแตกต่างจากกลุ่มประสาทในผิวมนุษย์ Professor Tee พูดถึงเหตุผลที่ว่าทำไมอี-สกินจึงถูกออกแบบตามระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์

“ระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงและทำงานตลอดเวลาจนเราไม่เคยรู้สึกว่ามันทำงานอยู่ มัน такжеทนทานต่อการเสียหายมาก ความรู้สึกสัมผัสของเราไม่ได้รับผลกระทบเมื่อเราตัดผิวหนัง หากเราสามารถเลียนแบบวิธีการทำงานของระบบชีวภาพและทำให้มันทำงานได้ดีขึ้น เราสามารถนำมาซึ่งความก้าวหน้าอย่างมากในด้านหุ่นยนต์ ซึ่งเป็นสถานที่ที่อี-สกินถูกใช้มากที่สุด”

ระบบ ACES มีความเร็วมากกว่าระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์ มันสามารถตรวจจับการสัมผัสได้มากกว่า 1,000 เท่า มันสามารถแยกแยะการสัมผัสระหว่างเซ็นเซอร์ต่างๆ ได้ มันสามารถทำได้ภายในเวลาไม่ถึง 60 นาโนวินาที ซึ่งเป็นความเร็วที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้สำหรับเทคโนโลยีอี-สกิน อีกข้อดีของอี-สกินคือสามารถบอกรูปร่าง ความแข็ง และเนื้อสัมผัสของวัตถุภายใน 10 มิลลิวินาที มันสามารถทำได้เพราะมีความแม่นยำและความเร็วในการจับภาพสูง เช่นเดียวกับผิวจริง อี-สกินใหม่นี้ทนทานต่อการเสียหายทางกายภาพ ผิวหนัง ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์หรืออิเล็กทรอนิกส์ ต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอกอยู่เสมอ ซึ่งทำให้เกิดการเสียหายมากมาย เนื่องจากระบบ ACES ใช้สื่อนำไฟฟ้าพร้อมเซ็นเซอร์อิสระ ผิวหนังจึงยังคงทำงานได้ตราบเท่าที่มีการเชื่อมต่อระหว่างเซ็นเซอร์และสื่อนำไฟฟ้า

การพัฒนานี้สามารถนำไปใช้ในหลายๆ ด้าน เช่น การใช้งาน AI เช่น ข้อปลอมและอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์และเครื่องจักร Professor Tee พูดถึงความเป็นไปได้

“การปรับขนาดเป็นปัจจัยสำคัญในการพิจารณา เนื่องจากต้องใช้แผ่นอี-สกินที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อปกปิดพื้นที่ผิวที่กว้างขวางของหุ่นยนต์และอุปกรณ์ปลอม ACES สามารถจับคู่กับเซ็นเซอร์ผิวหนังได้หลากหลาย เช่น เซ็นเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อรับความร้อนและความชื้น เพื่อสร้างอี-สกินที่มีประสิทธิภาพสูงพร้อมความรู้สึกสัมผัสที่น่าประทับใจซึ่งสามารถใช้ได้หลากหลายวัตถุประสงค์”

เทคโนโลยีนี้จะยังคงพัฒนาและเป็นอีกหนึ่ง lĩnh vựcที่กำลังเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วและสร้างโอกาสที่น่าประทับใจ มันจะถูกใช้ประโยชน์มากที่สุดในด้านหุ่นยนต์ เนื่องจากเป็นสถานที่ที่อี-สกินส่วนใหญ่ถูกใช้ในปัจจุบัน