علماء يبتكرون جلدًا ذكيًا للروبوتات يمكنه الإحساس باللمس والحرارة والأضرار

نجح باحثون في ابتكار “جلد” إلكتروني قادر على منح الروبوتات تجربة حسية مشابهة لحاسة اللمس البشرية. يتميز هذا الجلد المصنوع من الجيلاتين بتكلفته المنخفضة ومرونته العالية، حيث تم تزويده بأقطاب كهربائية تقوم باستشعار الضغط والتغيرات في درجة الحرارة، فضلاً عن قدرتها على التعرف على التلف الحاد. وقد أظهرت الاختبارات استجابة فعالة للوخزات والحروق والجروح.

ويمكن لمادة “جلد” الروبوت الجديدة توفير بيانات لمسية غنية، حيث توفر بديلاً مبسطًا لتصاميم مستشعرات اللمس التقليدية التي تستخدم أجهزة متعددة لكل مُحفِّز. النتائج التي نُشرت في مجلة “ساينس روبوتيكس” تشير أيضاً إلى إمكانية استخدامها في الروبوتات البشرية أو الأطراف الاصطناعية، ما يوفر لمسة قريبة من اللمس الطبيعي.

اللمس متعدد الوسائط واستشعار الحرارة

حسبما ورد في الدراسة، يعمل الجلد الجديد كمستشعر واحد متعدد الوسائط بدلاً من استخدام مستشعرات متعددة. يتفاعل الجلد بطرق مختلفة تجاه المس، ودرجات الحرارة، والخدوش، من خلال تغيير المسارات الكهربائية الدقيقة مما يجعله أبسط وأقل تعقيداً. الباحثون لاحظوا أن هذا التصميم يسهل عملية التصنيع ويخفض التكاليف، بينما يمكن لطبقة واحدة من هذه المادة استبدال العديد من الأجزاء.

اختبار الجلد وتطبيقاته المستقبلية

خضع الجلد لاختبارات شملت صب الجل في شكل يد بشرية وتجهيزه بأقطاب كهربائية. تمت مواجهة الجلد مع مسدس حراري وعمليات ضغط باستخدام ذراع آلية وتجارب خرق بشق. أسفرت هذه التجارب عن جمع أكثر من 1.7 مليون نقطة بيانات من حوالي 860,000 قناة موصلة، والتي تم استخدامها في نموذج تعلم آلي لتمكين الجلد من التمييز بين أنواع مختلفة من اللمس.

ولفت الدكتور توماس جورج ثوروثيل، أحد المشاركين في الدراسة من جامعة كلية لندن، الانتباه إلى أن حساسية الجلد الروبوتي لا تضاهي تلك الموجودة في الجلد البشري بعد، إلا أنه يعتبر “الأفضل من الخيارات المتاحة حالياً”. وأشار إلى أن مرونة المادة وسهولة تصنيعها تعدّ من المزايا الرئيسة، مع إيمان الفريق بأن هذه التقنية قد تسهم في تطوير الروبوتات والأجهزة الاصطناعية لتكون أكثر واقعية في تفاعلها مع البيئة المحيطة.