Naukowcy z Chin opracowali przełomową elektroniczną skórę, która pozwala humanoidalnym robotom odczuwać dotyk i reagować na ból tak szybko jak ludzie. To może być kluczowy krok w kierunku bezpieczniejszej współpracy człowieka z maszyną w polskich domach i zakładach pracy.
Jak działa neurologiczna skóra robotów
Kiedy człowiek dotknie rozgrzanego garnka, jego ręka cofnie się automatycznie jeszcze przed świadomym przetworzeniem bólu przez mózg. To zasługa nerwów czuciowych, które wysyłają błyskawiczny sygnał do rdzenia kręgowego, aktywując natychmiastową reakcję mięśni. Badacze z City University of Hong Kong stworzyli neuromorphiczną elektroniczną skórę (NRE-skin), która naśladuje ten sam mechanizm.
System składa się z czterech warstw. Zewnętrzna warstwa pełni funkcję ochronną, podobnie jak ludzki naskórek. Pod nią znajdują się czujniki i układy elektroniczne zachowujące się jak nerwy czuciowe. Nawet gdy skóra pozostaje nietknięta, wysyła regularne impulsy elektryczne do centralnego procesora robota, sygnalizując prawidłowe działanie systemu. Jeśli skóra zostanie uszkodzona, impulsy ustają, co pozwala robotowi wykryć uraz i zlokalizować jego miejsce.
Błyskawiczna reakcja obronna bez udziału procesora
Prawdziwa innowacja ujawnia się w momencie kontaktu. Gdy nacisk jest delikatny, skóra generuje impulsy elektryczne kodujące informacje o sile nacisku i przesyła je do centralnego procesora. Jednak gdy siła przekracza ustalony próg wskazujący na potencjalne zagrożenie, system reaguje inaczej. Sygnał wysokiego napięcia jest wysyłany bezpośrednio do silników robota, omijając procesor centralny i wywołując natychmiastowy odruch, jak cofnięcie ramienia.
Ta zdolność do refleksyjnej reakcji stanowi fundamentalną różnicę w stosunku do dotychczasowych rozwiązań. Tradycyjne roboty muszą przesłać dane z czujników do centralnej jednostki przetwarzającej, która analizuje je i dopiero wtedy wysyła polecenia do silników. Nawet krótkie opóźnienia w tym procesie mogą prowadzić do uszkodzeń, szczególnie gdy roboty działają w pobliżu ludzi.
Praktyczne zastosowania
Modułowa konstrukcja skóry ułatwia szybką konserwację. System wykorzystuje magnetyczne, wymienne płatki, które można błyskawicznie odłączyć i wymienić. Uszkodzone sekcje można naprawić w kilka sekund, zamiast wymagać rozległego serwisowania. To szczególnie istotne dla polskich przedsiębiorców planujących wdrożenie robotów w zakładach produkcyjnych czy magazynach.
Badanie opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences w grudniu 2025 roku pokazuje, że roboty wyposażone w NRE-skin mogą bezpieczniej funkcjonować w domach, szpitalach i miejscach pracy. W polskich warunkach, gdzie automatyzacja dopiero nabiera tempa, taka technologia może przyspieszyć integrację robotów z codziennym życiem. Zespół badawczy pracuje obecnie nad zwiększeniem czułości systemu, aby mógł dokładnie przetwarzać wiele jednoczesnych punktów dotyku – kluczowy wymóg dla robotów działających w złożonych, nieprzewidywalnych środowiskach.
Przyszłość empatycznych robotów
Nadanie robotom zdolności do samozachowania i bardziej złożonego wyczucia dotyku sprawia, że stają się one mniej podobne do ciężkich maszyn, a bardziej do intuicyjnych partnerów. Chociaż obecna wersja skupia się na naciskach i sile, naukowcy sugerują, że przyszłe wersje mogą zostać udoskonalone, by obsługiwać jeszcze bardziej skomplikowane środowiska. To krok w kierunku robotów, które naprawdę potrafią „wyczuć” świat wokół siebie i bezpiecznie współpracować z ludźmi w każdej sytuacji.