روبات هایی که درد را حس می کنند گروه هوش مصنوعی: در یک مطالعه پیشگامانه جدید، محققان پوستی الکترونیکی توسعه داده اند که به روبات های انسان نما امکان می دهد لمس های روزمره را از نیروی لطمه زا تشخیص دهند. این قابلیت که پیشتر تنها مختص سیستم های عصبی موجودات زنده بود، می تواند شیوه تعامل روبات ها با دنیای فیزیکی و بخصوص با انسان ها را دگرگون کند. به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از خبر آنلاین، پژوهشگرانی از دانشگاه فنی مونیخ و مؤسسات همکار آنها، از توسعه نوع جدیدی از پوست الکترونیکی اطلاع داده اند که جهت کمک به روبات ها در تشخیص تماس فیزیکی مضر طراحی شده است. تمرکز این مطالعه بر ایجاد روشی قابل اعتمادتر است تا روبات ها بتوانند تفاوت میان لمس عادی و تعامل فیزیکی لطمه زا را تشخیص دهند. به نقل از ایسنا، این مطالعه به یکی از چالش های قدیمی رباتیک می پردازد و آن ساخت سیستم های لمسی است که فراتر از تشخیص ساده فشار عمل کنند و در عوض، رفتارهایی ایمن تر و سازگارتر را پشتیبانی کنند. در قلب این سیستم سیگنال دهی، شبکه ای از سنسورهای فشار منعطف قرار دارد که درون پوست الکترونیکی جاسازی شده اند. وقتی سطح پوست لمس می شود، فشرده می شود یا ضربه می خورد، این حسگرها نیروی مکانیکی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. در شرایط عادی، این سیگنال ها مستقیما به واحد پردازش مرکزی روبات ارسال می شوند. اما در سیستم جدید، اگر یک حس از آستانه مشخصی عبور کند، پوست بجای ارسال سیگنال به مرکز پردازش، آنرا مستقیما به موتورها می فرستد. آن چه این رویکرد را متمایز می کند، نحوه پردازش این سیگنال هاست. بجای آنکه لمس به عنوان یک ورودی خامِ فشار درنظر گرفته شود، سیستم از کُدگذاری نورومورفیک یا الهام گرفته از اعصاب زیستی بهره می گیرد تا نیرو را به پالس های الکتریکی سریع تبدیل کند. فرکانس و الگوی این پالس ها بسته به شدت تماس و محل آن تغییر می کند. تا وقتی که نیروها در محدوده ایمن باقی بمانند، سیگنال ها نشان دهنده تعامل عادی هستند. اما بمحض این که فشار از آستانه ازپیش تعریف شده عبور کند، الگوی سیگنال بطور ناگهانی تغییر می کند و پاسخ های محافظتی را فعال می سازد. محققان تأکید می کنند که این سیستم فقط برای تشخیص فشار مکانیکی طراحی شده است. این فناوری بیان کننده درد احساسی یا تجربه ی حسی سطح بالا نیست، بلکه صرفاً یک سیگنال عملکردی فراهم می آورد که به روبات اجازه می دهد نیروی لطمه زا را تشخیص دهد و واکنش نشان دهد. محققان می نویسند: پوست الکترونیکی نورومورفیک رباتیک ما دارای معماری چند سطحی الهام گرفته از سیستم عصبی است که امکان حس لامسه با وضوح بالا، تشخیص فعال درد و لطمه همراه با رفلکس های محلی، و تعمیر ماژولار با قابلیت جداسازی سریع را فراهم می آورد. این طراحی بطور شایان توجهی لمس روبات، ایمنی، و تعامل شهودی انسان و روبات را برای روبات های خدماتی همدل بهبود می بخشد. برای ارزیابی عملکرد این سیستم، محققان، پوست الکترونیکی را در معرض انواع تعاملات فیزیکی قرار دادند؛ از لمس های ملایم گرفته تا نیروهای کم کم قوی تر که برای شبیه سازی تماسهای بالقوه لطمه زا طراحی شده بودند. این آزمایش ها به گروه اجازه داد بررسی کند که سیستم با چه دقتی می تواند گذار از تماس ایمن به ناایمن را در زمان واقعی تشخیص دهد. در تمام آزمایش ها، شبکه سنسور بطور پیوسته در تولید الگوهای سیگنال متمایز و فعال سازی پاسخ های محافظتی متناسب با نیروی واردشده موثر عمل کرد. این سیستم در عرض چند میلی ثانیه واکنش نشان داد؛ سرعتی که برای واکنش های در لحظه مانند عقب کشیدن از تماس لطمه زا یا کاهش نیروی اعمال شده در حین تعامل کافی است. همین طور عملکرد سیگنال ها در چرخه های تماس مکرر پایدار باقی ماند که نشان دهنده ی دوام سیستم در استفاده ی طولانی مدت است. این پیشرفت های عملکردی دستاوردهای مستقیمی برای ایمنی در تعامل انسان و روبات دارند. با گسترش حضور روبات ها از محیط های کنترل شده ی کارخانه ای به فضاهای روزمره ی انسانی، توانایی تشخیص تماس لطمه زا اهمیت بیشتری پیدا می کند، چونکه وظایف نزدیک به انسان خطر برخوردهای تصادفی و اعمال نیروی بیش از اندازه را می افزایند.بیشتر سیستم های ایمنی فعلی روبات ها برای چنین تعامل فیزیکی نزدیکی طراحی نشده اند. در عوض، آنها اغلب به سنسورهای خارجی، محدودیت های حرکتی از پیش برنامه ریزی شده، یا سازوکارهای خاموشی اضطراری متکی هستند. هرچند این تکنیک ها مؤثرند، اما می توانند آهسته یا انعطاف ناپذیر باشند. با جاسازی مستقیم این توانایی حسی در پوست روبات، سیستم جدید به ماشین ها اجازه می دهد بصورت محلی و آنی به تهدیدهای فیزیکی واکنش نشان دهند. این فناوری همین طور می تواند عملکرد روبات ها را در وظایف مشارکتی که نیازمند تماس فیزیکی هستند مانند جابه جایی اشیا، وسایل کمک حرکتی، و روبات های خدماتی بهبود بخشد، چونکه به روبات ها امکان می دهد نیروی گرفتن و تماس را بطور مداوم و در لحظه تنظیم کنند. با تنظیم لحظه ای نیرو، روبات ها می توانند طبیعی تر با اشیای شکننده و محیط های غیرقابل پیش بینی تعامل داشته باشند، بدون آنکه بیش ازحد فشار وارد کنند، لیز بخورند یا تماس را اشتباه برآورد کنند. فراتر از ایمنی و عملکرد، این فناوری نگاه انسان ها به ماشین ها و نحوه ی تعامل با آنها را هم دگرگون می کند. روبات هایی که بطور قابل مشاهده به فشار یا ضربه واکنش نشان می دهند، می توانند پاسخ گوتر و زنده تر به نظر برسند، حتی اگر هیچ تجربه ی احساسی واقعی در کار نباشد. چنین بازخوردی امکان دارد تعامل انسان و روبات را شهودی تر کند. همان گونه که انسان ها بطور غریزی لمس خودرا زمانیکه طرف مقابل عقب می کشد تنظیم می کنند، بازخورد دیداری از ماشین ها هم می تواند رفتار انسان را هدایت کرده و از لطمه های ناخواسته جلوگیری نماید. علیرغم این مزایا، این فناوری پرسش های گسترده تری درباره ی ی میزان واقع گرایی روبات ها مطرح می کند. هرچند این توانایی های حسی ایمنی و عملکرد را بهبود می بخشند و از راهبردهای زیستی الهام می گیرند، اما چالش های اخلاقی و طراحی جدیدی هم ایجاد می کنند؛ همچون این پرسش که آیا اصلا ماشین ها باید پاسخ هایی شبیه موجودات زنده داشته باشند یا خیر. برخی محققان باور دارند روبات ها اساسا احتیاجی به سیگنال دهی شبیه درد ندارند. دیگران اعتقاد دارند که الهام گرفتن از زیست شناسی امکان دارد کارآمدترین مسیر برای ساخت ماشین هایی سازگار و مقاوم باشد. چالش اصلی در ایجاد تعادل میان سود عملکردی و خطر تشویق انسان انگاری غیرضروری و دستاوردهای اجتماعی گسترده تر آن نهفته است. بعنوان مثال، اگر چنین سیستم حسی در یک روبات انسان نما به یک برنامه ی پاسخ احساسی مدیریت شده توسط هوش مصنوعی متصل شود، چه اتفاقی می افتد؟ در آینده، تمرکز تحقیقات بر گسترش پوشش حسگرها و بهبود دوام آنها خواهد بود؛ دو عاملی که برای انتقال این فناوری از نمونه های آزمایشگاهی به کاربردهای واقعی ضروری هستند. هر یک از این گام ها می تواند تعیین کند که آیا این پوست رباتیک جدید می تواند از نمایش های کنترل شده ی آزمایشگاهی فراتر رفته و وارد استفاده ی عملی شود یا خیر. هم اکنون، این سیستم بازهم در مرحله ی ابتدایی پژوهش قرار دارد و یک فناوری تجاری غائی محسوب نمی گردد. در وضعیت فعلی، پوست الکترونیکی تنها بخش های محدودی را پوشش می دهد. گسترش آن به کل بدن روبات های انسان نما نه تنها به پیشرفت های چشم گیر در تولید نیاز دارد، بلکه مستلزم بهبود راندمان انرژی و پردازش داده هم هست.به اجمال، هرچند این مهارتها مؤثرند، اما می توانند آهسته یا انعطاف ناپذیر باشند. دیگران بر این باورند که الهام گرفتن از زیست شناسی امکان دارد کارآمدترین مسیر برای ساخت ماشین هایی سازگار و مقاوم باشد. هر یک از این گام ها می تواند تعیین کند که آیا این پوست رباتیک جدید می تواند از نمایش های کنترل شده ی آزمایشگاهی فراتر رفته و وارد استفاده ی عملی شود یا خیر. منبع: iagrp.ir 1404/11/21 10:47:15 5.0 / 5 110 تگها: آزمایش , الكترونیكی , پژوهش , تحقیقات مطلب را می پسندید؟ (1) (0) تازه ترین مطالب مرتبط هوش مصنوعی در اورژانس از پزشکان متخصص دقیق تر است پشت پرده نفوذ هکرها به خطرناک ترین هوش مصنوعی جهان ChatGPT در آزمون ورودی بالاترین دانشگاه های ژاپن نمره ای بیشتر از انسان ها گرفت سازنده حلقه اورا، هوش مصنوعی سلامت زنان راه اندازی می نماید نظرات بینندگان در مورد این مطلب لطفا شما هم در مورد این مطلب نظر دهید = ۲ بعلاوه ۱ نظر دادن