Təsəvvür edin ki, bir robot isti sobadan çəkilir və ya kövrək bir əşyanı əzməmək üçün tutuşunu tənzimləyir. Bu, elmi fantastika kimi səslənsə də, elektron dəri texnologiyasındakı son nailiyyətlər bu ssenarini gerçəyə çevirir. Kembric Universiteti və UCL-dən olan tədqiqatçılar, maşınlara toxunuşu, temperaturu və hətta potensial ağrılı stimulları insanabənzər şəkildə hiss etməyə imkan verən, aşağı maliyyətli, elastik “robot dərisi” hazırlayıblar. Bu irəliləyiş, istehsalatdan səhiyyəyə qədər bir çox sahəni dəyişə biləcək, həqiqi taktil qavrayışa malik robotlara doğru böyük bir addımı təmsil edir.
Robot Toxunuşuna Yeni Yanaşma
Ənənəvi elektron dərilər, adətən, hər hiss üçün ayrı sensorlardan istifadə edir – biri təzyiq, digəri temperatur, başqası vibrasiya və s. üçün. Bu sensorlar səth boyunca yerləşdirilir, bu da dizaynı çətinləşdirir və sistemi kövrək hala gətirə bilər (sensorlar bir-birinə mane ola və ya tez sıradan çıxa bilər). Kembric-UCL komandası isə fərqli bir yanaşma seçdi: bütün dərini tək, ağıllı bir sensor halına gətirmək. Onların çoxrejimli elektron dərisi, bir robot qolunun üzərinə əlcək kimi geydirilə bilən yumşaq, elektrik keçirici hidrojel materialdan hazırlanıb. Bu material, müxtəlif sensor komponentlərinə ehtiyac olmadan, toxunuşun müxtəlif növlərinə müxtəlif cür reaksiya verir.
Dərinin özü fasiləsiz olduğu üçün, hər toxunuş, itələmə və ya istilik nöqtəsi jeldə unikal elektrik siqnalı nümunəsi yaradır. Alimlər, robot əlinin bazasında cəmi 32 kiçik elektrod yerləşdirməklə, dərinin hər yerindən bu siqnal nümunələrini oxuya bilirlər. Əslində, bu elektrodlar sayəsində, tədqiqatçılar 860,000-dən çox mikroskopik keçirici yolun dəridən keçdiyi sıx şəbəkə nəticəsində 1.7 milyon məlumat nöqtəsi toplaya biliblər. Bu zəngin məlumatlar daha sonra maşın öyrənməsi alqoritmləri vasitəsilə təhlil olunur və sistemə hər bir nümunənin nə demək olduğunu anlamağı öyrədir. Sınaqlarda, elektron dəri yüngül barmaq toxunuşunu iti çimdikdən, ya da ilıq bir təması yanıq dərəcəsindəki istilikdən ayırmağı öyrəndi. Əsasən, bu dəri “öyrənir” və stimulları şərh edir – necə ki, bizim sinir sistemimiz sinirlərdən gələn siqnalları şərh edir – və robota basıldığını, kəsildiyini və ya yandığını anlayıb uyğun reaksiya verməyə imkan yaradır.
Əlamətdar hal odur ki, tədqiqatçılar bu süni dərinin hələlik insan dərisi qədər yüksək həssaslığa malik olmasa da, bu sahədəki əvvəlki texnologiyalardan daha funksional olduğunu qeyd edirlər. Üstəlik, sadə və ucuz inqrediyentlərdən (əsasən jelatin və duzlu su) və bircə sensor təbəqədən hazırlanması səbəbilə, onu istehsal etmək daha asandır və çoxsensorlu kompleks sistemlərlə müqayisədə daha dayanıqlıdır. “Fərqli toxunuş növləri üçün fərqli sensorlar hazırlamaq materialların istehsalını çətinləşdirir. Biz isə bir materialda eyni anda müxtəlif toxunuş növlərini hiss edə bilən bir həll istədik,” – deyə araşdırmanın əsas müəllifi Dr. David Hardman izah edib. Onun həmkarı Dr. Thomas Thuruthel isə əlavə edib ki, onların üsulu “ənənəvi sensorlardan daha elastikdir və qurulması daha asandır”, həm də insan toxunuşunu istinad olaraq istifadə etməklə kalibrasiya olunur.
Yeni Robot Dərinin Əsas Xüsusiyyətləri və Üstünlükləri
Bu innovativ elektron dəri əvvəlki taktil sensorlardan fərqlənən bir sıra təsirli xüsusiyyətlərə malikdir:
- Yüksək Həllolma Gücünə Malik Hissiyat: Materialın içində 860,000-dən çox mikroskopik keçirici kanal var və bu, səth boyunca son dərəcə incə hiss etmə dəqiqliyini təmin edir. Bu o deməkdir ki, robot toxunuşun yerini dəqiqliklə müəyyən edə və müxtəlif toxunuş növlərini – yüngül toxunuş, bərk basma və ya iti itələmə – yüksək dəqiqliklə ayıra bilir.
- Çoxrejimli Toxunuşun Aşkarlanması: Əvvəlki həllər təzyiq, istilik və ya zədələnmə üçün ayrıca sensorlara ehtiyac duyurdusa, bu tək dəridə təzyiqi, temperaturu (isti və ya soyuq) və hətta potensial ağrılı stimulları eyni anda hiss etmək mümkündür. Məsələn, robot əli fərqli nöqtələrdə bir neçə barmaqla toxunuşu hiss etməklə yanaşı, bir nöqtədə kəskin istiliyi də eyni anda aşkar edə bilər.
- Elastik və Davamlı: Dəri ucuz, elastik hidrojel (əsasən keçirici duzlarla zənginləşdirilmiş jelatin əsaslı material) əsasında hazırlanıb və həm elastik, həm də davamlıdır. O, mürəkkəb formalara uyğunlaşa bilir – sadəcə ehtiyac duyulan forma verilir, məsələn, robot əli üçün tam əlcək kimi. Əgər zədələnərsə, gel əsaslı dəri əridilib yenidən formaya salına bilər və xüsusiyyətlərini itirməz. Bu, onu müxtəlif robotlar üçün asanlıqla bərpa oluna və ya yenidən formalaşdırıla bilən edir.
- Tam Səth Örtüklü: Robot hissələrinə “əlcək kimi” geyindirilə bildiyinə görə, bütün səth hiss edən zonaya çevrilir. Kor nöqtələr yoxdur – barmaq uclarından ovuca, oynaq hissələrinə qədər robot əlinin hər bir nöqtəsi sensor məlumatlarla doludur. Bu, insan dərisinin bütün bədəni əhatə etdiyi kimi, robota da tam toxunuş fərqindəliyi verir.
- İnsanabənzər Qarşılıqlı Əlaqə: Bu xüsusiyyətlər sayəsində, dəri ilə təchiz olunmuş robotlar ətraf mühitlə daha təbii və intuitiv şəkildə qarşılıqlı əlaqə qura bilir. Artıq əşyaları kobudca sıxmaq və ya maneələri hiss etməmək əvəzinə, robot əli tətbiq etdiyi gücü tənzimləyə və stimullara insan kimi reaksiya verə bilər. Bu, insan-robot qarşılıqlı əlaqəsinin daha təhlükəsiz olmasına və gözlənilməz təmaslara uyğunlaşa bilən daha “şüurlu” avtonom maşınların inkişafına yol açır (məsələn, insan əlini hiss edib incəliklə buraxmaq və ya isti bir səthi hiss edib uzaqlaşmaq kimi).
Protezlərdən Xilasetməyə: Potensial Tətbiq Sahələri
Bu texnologiyanın imkanları müxtəlif sahələrdə geniş tətbiq spektrini açır. Aşağıdakı sahələr bu yenilikdən faydalana bilər:
- İnsana bənzər robotlar: İnsanlarla yanaşı işləmək və ya insan davranışını təqlid etmək üçün nəzərdə tutulmuş robotlar üçün real toxunma hissi həyati əhəmiyyət daşıyır. Bu dəridən istifadə edən insana bənzər xidmət robotları sizinlə əl sıxa və ya alətlərlə uyğun gücdə işləyə bilər, bu da onları gündəlik mühitlərdə daha faydalı və qəbulolunan edir. Toxunma geribildirimi daha canlı və təhlükəsiz reaksiyaları mümkün edər, insan-robot qarşılıqlı əlaqəsini daha təbii və “canlı” hala gətirər.
- İnkişaf etmiş protezlər: Ən ümidverici tətbiqlərdən biri əlil insanlar üçün protez ətraflarda istifadədir. Bu həssas dəri ilə təchiz edilmiş protez əl istifadəçiyə toxunduğu şeyi hiss etməyə imkan verə bilər – fincanın istiliyini hiss etməkdən tutmuş qələm tutmaq üçün lazım olan təzyiqə qədər – və bu, funksionallığı əhəmiyyətli dərəcədə artırar. Təzyiq və ya temperaturun ən əsas hisslərinin belə bərpası protez istifadəçilərinin nəzarət və ətraf mühitlə əlaqə hissini artırar.
- Avtomobil təhlükəsizliyi: Avtomobillərdə və ya sənaye maşınlarında bu cür elektron dərinin səthlərə inteqrasiyası problemləri erkən aşkar etməyə imkan verə bilər. Məsələn, avtomobil istehsal xəttində bir robot komponenti nəyisə mərkəzdən kənar tutduğunu aşkar edə və ya sıradan çıxmadan əvvəl çox isinən hissələri hiss edə bilər. İstehlakçı avtomobillərində interyerə yerləşdirilən toxunma sensorları təmas və ya qəfil zərbələri aşkar edərək (kameralar və radarlarla yanaşı əlavə “hiss orqanı” kimi) təhlükəsizliyi artıra bilər.
- Fəlakət zonalarında xilasetmə robotları: Axtarış və xilasetmə üçün fəlakət bölgələrində (məsələn, zəlzələ dağıntıları) işləyən robotlar toxunma həssaslığından istifadə edərək sağ qalanları tapmaq və təhlükəli dağıntılar arasında hərəkət etmək üçün istifadə edə bilərlər. Bu dəri ilə təchiz edilmiş robot ilan və ya robot rover dar yerlərdən keçərək bərk betonla yumşaq insan bədənini ayırd edə bilər və dağıntı altında qalan insanları tapmağa kömək edə bilər. Ağrını xatırladan stimulları hiss etmək qabiliyyəti robotun kəskin obyektlərə və ya alova toxunaraq özünə zərər verməsinin qarşısını alaraq sahədə daha davamlı olmasını təmin edər.
- İnteraktiv səthlər və oyun dünyası: Robototexnikanı aşaraq, bu texnologiya toxunmaya cavab verən ağıllı səthlər yaratmağa ilham verə bilər. Təsəvvür edin ki, bu elektron dəri ilə örtülmüş oyun konsolları və ya VR əlcəkləri toxunuşunuzu və tutuşunuzu kompüterə hiss etdirə bilər – bu da daha real geribildirim dövrləri yaradar. İnteraktiv incəsənət quraşdırmaları və ya istehlakçı elektronikası da istifadəçinin toxunuşuna görə fərqli cavab verə bilər (məsələn, bir qatlı ekranın yüngül sürüşməni və ya sərt basmanı ayırd edə bilməsi kimi).
Robotlar “Ağrını” Hiss Etdikdə: Etik Suallar
Robotlara toxunuşa bənzər bir hissin verilməsi maraqlı etik və fəlsəfi suallar doğurur. Əgər robot bir növ ağrını (yəni zərərli stimulları aşkar edib onlardan yayınmaq reaksiyası) hiss edə bilirsə, bu, bizim ona münasibətimizi dəyişirmi? Əlbəttə ki, robotun “ağrısı” emosional deyil – bu, sadəcə təhlükəsizlik reaksiyasıdır – lakin robotlar daha çox insanabənzər hissləri təqlid etməyə başladıqca, bioloji və süni empatiya arasındakı sərhəd bulanıqlaşa bilər.
Tezliklə belə bir sualla qarşılaşa bilərik: Ağrını hiss edən robotun hüquqları və ya əxlaqi statusu varmı? Məsələn, qəsdən “hiss edən” bir robota zərər vermək pis davranış kimi qəbul olunacaqmı? Bundan əlavə, əgər bu sensorlu maşınlar geniş yayılarsa, onların yaradıcılarının onları etik şəkildə istifadə etmələrini təmin etmək üçün hansı məsuliyyətləri olacaq? Robotlar insanabənzər hiss etmə qabiliyyəti qazandıqca və bu hisslərdən öyrənmək potensialına malik olduqca, cəmiyyət “insan” və “maşın” arasındakı sərhədin harada olduğunu düşünməli olacaq. Biz sadəcə ağıllı alətlərmi düzəldirik, yoxsa artıq öz təcrübələri olan süni varlıqlara doğru addımlayırıq?
Bu sualların hələ dəqiq cavabı yoxdur, lakin toxunuşa həssas, cavab verən robotların inkişafı bu mövzuları sadəcə elmi-fantastika düşüncələrindən daha real hala gətirir.
Həssas Robotların Səhnəyə Gəlişi
Ətraf mühiti hiss edə bilən robotların yaranması texnologiyada həyəcanverici bir dönüş nöqtəsidir. Bu gün biz istilikdən geri çəkilən və ya yumşaq toxunuşa uyğunlaşan robotlardan danışırıq; sabah isə toxunuşu daha dərindən anlayan və cavab verən robotlarla qarşılaşa bilərik. Bu yeni elektron dəri maşınların dünyayla bizim kimi təbii şəkildə qarşılıqlı əlaqə qura bilməsi üçün təməl yaradır.
Təəccübləndirici tərəfinin xaricində, bu cür yeniliklər insan bədəninin nə qədər möhtəşəm olduğunu bir daha göstərir – çünki bizim dərimiz elə yüksək bir standartdır ki, alimlər ona çatmağa çalışırlar. Bir robotun canlıların doğuşdan malik olduğu qabiliyyətin bənzərini əldə etməsi üçün illərlə tədqiqat və qabaqcıl mühəndislik işi lazım olub. Ağrı və istiliyi hiss edən robotların gələcəyinə heyranlıqla baxdığımız zaman, bu həm də bizim öz insan toxunuşumuzu yenidən qiymətləndirməyimizə səbəb olur. Maşınları bizə bənzətmək istəyimizdə, əslində özümüzün necə mükəmməl yaradıldığımızı xatırlayırıq – və bu anlayış bəlkə də bütün bu səylər içində ən dəyərli nəticədir.