Como si de una película de ciencia ficción se tratara, los robots podrían pronto sentir dolor gracias al desarrollo de una nueva piel electrónica que puede imitar sensaciones incómodas por parte de científicos de la Universidad de Glasgow (Reino Unido).
La mano mecánica equipada con la piel inteligente con la que realizaron el experimento, mostró una notable capacidad para aprender a reaccionar ante estímulos externos, como un pinchazo en la palma de la mano.
El prototipo de piel electrónica que permite a los robots registrar el dolor se presenta en la revista Science Robotics, exponiendo que es un avance significativo en la robótica sensible al tacto que incluso podría mejorar las prótesis, al darles una sensibilidad al tacto casi humana.
¿Cómo funciona?
El prototipo de piel artificial utiliza un nuevo tipo de sistema de procesamiento basado en "transistores sinápticos, que imitan las vías neuronales del cerebro para aprender" a sentir dolor, tal y como funcionan los dispositivos de la conocida novela “Ready Player One” de Ernest Cline.
Sensores como estos, generalmente producen un gran volumen de datos que pueden tomar tiempo para ser procesados adecuadamente por una computadora y responder a ellos, lo que provoca demoras que reducirían la efectividad potencial de la piel en tareas del mundo real. Pero los ingenieros han conseguido eliminar los retrasos y el consumo de energía de conceptos anteriores, inspirados en el sistema nervioso periférico humano
Una red de 168 transistores sinápticos, compuestos de nanocables de óxido de zinc que pueden extenderse sobre una superficie flexible, se desplegaron en una "mano" con forma humana equipada con sensores de piel para crear un apéndice robótico que era capaz de diferenciar entre un toque ligero y pesado.
El sensor registra un cambio en su resistencia eléctrica cuando se toca, un toque ligero corresponde a un cambio pequeño y un toque más fuerte crea un cambio mayor. El circuito integrado en la piel actúa como una sinapsis artificial, reduciendo la entrada a un simple pico y acelerando el proceso de reacción.
Al establecer un umbral de voltaje de entrada para provocar una reacción, los investigadores descubrieron que podían hacer que la mano del robot retrocediera ante un golpe agudo en el centro de la palma. Es decir, el robot aprendió a alejarse de esta fuente de incomodidad simulada a través de un proceso de procesamiento de información a bordo que imita cómo funciona el sistema nervioso humano.
Aplicaciones
"Todos aprendemos temprano en nuestras vidas a responder adecuadamente a estímulos inesperados como el dolor para evitar que nos lastimemos nuevamente", dicen los expertos. “Por supuesto, el desarrollo de esta nueva forma de piel electrónica en realidad no implicó infligir dolor como lo conocemos, es simplemente una forma abreviada de explicar el proceso de aprendizaje a partir de estímulos externos”.
“En el futuro, esta investigación podría ser la base para una piel electrónica más avanzada que permita a los robots capaces de explorar e interactuar con el mundo de nuevas maneras, o construir prótesis que sean capaces de alcanzar niveles de sensibilidad táctil cercanos a los humanos”, dijo Fengyuan. Liu, miembro del grupo BEST y coautor del artículo.
Referencia: 'Printed Synaptic Transistors based Electronic Skin for Robots to Feel and Learn’, is published in Science Robotics. The research was supported by funding from the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).
