محققان موفق شدند پوست رباتیک مجهز به حس لامسه بسازند

دستاورد جدید محققان در ساختن پوشش رباتیک با حس لامسه، می‌تواند دنیای ربات‌ها را به دورانی جدید با قابلیت‌های هرچه‌بیشتر انسانی وارد کند.

محققان دانشگاه ملی سنگاپور با استفاده از تراشه‌ی نورومورفیک اینتل موسوم به Loihi موفق شدند پوست مصنوعی بسازند که احساس لامسه را به ربات‌ها می‌دهد. عملکرد این حس لامسه هزار برابر سریع‌تر از سیستم عصبی حسی انسان است و می‌تواند شکل و بافت و سختی اجسام را نیز دَه برابر سریع‌تر از یک پلک به‌هم‌زدن تشخیص دهد. محققان اعتقاد دارند دستاوردهای جدید تعامل بین انسان و ربات‌ها را به‌میزان بسیار زیادی بهبود می‌دهد. شاید در آینده با استفاده از همین دستاورد، ربات‌‌های مراقب و پرستار و جراحی خودکار به‌کمک ربات‌ها به مفاهیمی ملموس تبدیل شوند.

گروه تحقیقاتی دانشگاه ملی سنگاپور ابتدا خواندن زبان بریل را به ربات مجهز به پوست جدید آموزش دادند. این دست رباتیک داده‌های ورودی لمسی را به پردازنده‌ی Loihi فرستاد که عمل ترجمه را انجام می‌دهد. پردازنده‌ی اینتل با دقتی حدود ۹۲ درصد متن را تشخیص داد. نکته‌ی جالب‌ اینکه مصرف توان Loihi تقریبا یک‌بیستم پردازنده‌ی استاندارد فون نیومن (Von Neumann) بود.

محققان پس از مرحله‌ی بالا، داده‌های لمسی را با داده‌های بصری ترکیب کردند. سپس، به دست رباتیک آموزش دادند تا محتویات یک جعبه را با استفاده‌ی هم‌زمان از پوست مصنوعی و یک دوربین حساس به رخداد دسته‌بندی کند. سپس داده‌ها به پردازنده‌ی گرافیکی و Loihi ارسال شد. با مقایسه‌ی دستاورد جدید با حالت قبلی این نتیجه گرفته شد که با ترکیب دوربین حساس به رخداد و لمس و استفاده از شبکه‌ی عصبی قوی، می‌توان دقت سیستم را درمقایسه‌با حالت استفاده‌ی صرف از داده‌های بصری، ۱۰ درصد بهبود داد.

در بخشی از نتیجه‌ی مطالعه‌ی محققان سنگاپوری به قدرت و دقت پردازنده‌ی Loihi اشاره می‌شود که از نگاه آن‌ها درمقایسه‌با بهترین پردازنده‌های گرافیکی، ۲۱ درصد عملکرد سریع‌تری برای پردازش داده‌های حسگر دارد و ۴۵ برابر توان کمتری مصرف می‌کند. نتیجه‌ی تحقیقات در ژورنال علمی Robotics: Science and Systems منتشر شد.

در یک دهه‌ی گذشته، دست‌های رباتیک پیشرفت‌های بسیار زیادی تجربه کرده‌اند. تجهیزاتی که برای گرفتن اجسام کاربرد دارند، روز‌به‌روز هوشمندتر و ظرفیت‌تر می‌شوند. درحال‌حاضر، برخی از ربات‌ها با استفاده از لمس،وظایفی همچون دسته‌بندی اجسام برحسب جنس (کاغذ از پلاستیک) را می‌توانند انجام دهند. ناگفته نماند قدم بعدی در توسعه‌ی رباتیک، ترکیب توانایی لمس و بینایی است که مطالعه‌ی اخیر دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور، در همین مسیر حرکت می‌کند.

هارولد سوه، استادیار دانشکده‌ی کامپیوتر دانشگاه ملی سنگاپور، درباره‌ی دستاورد جدید می‌گوید:

از نتایج به‌دست‌آمده بسیار خشنود هستیم. این نتایج نشان می‌دهد سیستم نورومورفیک می‌تواند نقش قطعه‌ی مهمی در حل‌کردن پازل ترکیب حسگرهای متعدد در ربات ایفا کند و قدمی در مسیر بهبود درک ربات‌ها بردارد. این دستاورد قدمی در مسیر ساختن ربات‌های عظیم با بازدهی توانی عالی خواهد بود که توانایی واکنش سریع و مناسب را در موقعیت‌های پیش‌بینی‌نشدنی دارد.