Bilim kurgu filmlerinde gördüğümüz, dokunulduğunda tepki veren veya canı yandığında elini çeken robotlar artık gerçeğe dönüşmeye çok daha yakın. Çinli araştırmacılar, insan sinir sisteminin çalışma mantığından ilham alarak robotlar için “akıllı bir deri” geliştirdi.

Bilgisayar bilimcilerini bile zorlayacak kadar karmaşık olan sinir sistemimiz, aslında sürekli gürültülü bir sinyal akışıyla çalışıyor. Yeni geliştirilen bu yapay deri, tıpkı bizim nöronlarımız gibi elektrik sinyallerini kullanarak bilgiyi işliyor ve iletiyor. Bu teknoloji sayesinde robotlar sadece dokunmayı hissetmekle kalmıyor, aynı zamanda bu bilgiyi enerji tasarrufu sağlayan yapay zeka donanımlarıyla çok daha hızlı işleyebiliyor.

İnsan derisindeki sinir ağı, sıcaklık, soğuk, basınç ve acı gibi farklı duyular için özelleşmiş devasa bir yapıya sahip. Biz bir şeye dokunduğumuzda, bu sinyaller omuriliğe ulaşıyor ve beynimize gitmeden önce orada temel bir işlemden geçiyor. Araştırmacıların geliştirdiği “Nöromorfik Robotik E-Deri” (NRE-Deri) de tam olarak bu hiyerarşiyi taklit ediyor. Esnek bir polimer tabakanın içine yerleştirilen basınç sensörleri, aldıkları fiziksel tepkiyi kısa elektrik darbelerine, yani “aktivite patlamalarına” dönüştürüyor. Bu elektrik sinyalleri bir nevi barkod gibi çalışıyor ve sinyalin frekansı basıncın şiddetini anlatırken, sinyalin diğer özellikleri bilginin hangi sensörden geldiğini sisteme bildiriyor.

Acı eşiği ve refleks tepkileri

Robotik deri, sadece veri toplamakla yetinmiyor, aynı zamanda bir koruma mekanizması olarak da görev yapıyor. Sistemde belirlenen bir “acı eşiği” bulunuyor. Eğer bir noktadaki basınç bu sınırı aşarsa, sistem otomatik olarak bir acı sinyali üretiyor. Tıpkı sıcak bir sobaya dokunduğumuzda elimizi düşünmeden çekmemiz gibi, bu deriyle kaplı robot kolu da kendine zarar verebilecek bir baskı hissettiğinde anında geri çekiliyor. Üstelik bu işlem, ana kontrol merkezini yani robotun “beynini” yormadan, yerel seviyede gerçekleşiyor. Deneylerde, koldaki bu baskının robotun yüz ifadesine bile yansıdığı görüldü ve kol acı hissettiğinde robotun yüzü buna uygun bir tepki veriyor.

Bu teknolojinin en pratik yanlarından biri de tamir edilebilir olması. Araştırmacılar deriyi, mıknatıslı kilitlerle birbirine kenetlenen parçalar halinde tasarladı. Eğer bir bölge hasar görürse, tüm deriyi değiştirmek yerine sadece o parçayı söküp yenisini takmak yeterli oluyor. Her parçanın kendine özel bir kimlik kodu olduğu için sistem yeni donanımı anında tanıyor. Mevcut haliyle sadece basıncı algılayabilmesi bir eksiklik gibi görünse de, gelecekte sıcaklık gibi diğer duyuların da bu sisteme eklenmesi planlanıyor. Enerji verimliliği yüksek çiplerle çalışan bu yapay deri, robotların dünyayı bizim gibi hissetmeye başladığı yeni bir dönemin kapısını aralıyor.