Çin merkezli araştırma ekibi tarafından geliştirilen sistem, biyolojik sinir ağlarını birebir kopyalamak yerine, onların çalışma prensiplerinden esinleniyor. Bu sayede enerji verimliliği yüksek yapay zekâ donanımlarıyla uyumlu bir yapı ortaya konuluyor.
Basınç ve Konum Bilgisi Aynı Anda Algılanıyor
NRE-skin, esnek bir polimer tabaka üzerine entegre edilen basınç sensörlerinden oluşuyor ve bir robot kolunu ya da elini tamamen kaplayabilecek şekilde tasarlandı. Sensörler, iletken polimerler aracılığıyla birbirine bağlanırken, sistem uyaranın yalnızca şiddetini değil, aynı zamanda uygulandığı konumu ve olası hasarı da değerlendirebiliyor.
İnsan derisindeki sinir yapısına benzer şekilde çok katmanlı olarak tasarlanan sistemde, sensörlerden gelen analog basınç verileri bir üst katmanda kısa süreli elektrik darbelerine, yani “spike” sinyallerine dönüştürülüyor. Bu sinyaller; genlik, süre, frekans ve şekil gibi özellikler üzerinden bilgi taşıyor. Hasar ve Arıza Tespiti de YapılıyorYapay deri yalnızca dış baskıyı algılamakla kalmıyor, aynı zamanda kendi sağlığını da kontrol edebiliyor. Her sensör belirli aralıklarla “aktif” olduğunu gösteren sinyaller gönderiyor. Bu sinyallerin kesilmesi durumunda sistem, ilgili noktada bir arıza ya da fiziksel hasar olduğunu tespit edebiliyor.
Robotlara Refleks Kazandıran Sistem Spike sinyallerinin işlendiği ikinci katmanda, gelen veriler önceden belirlenmiş bir acı eşiği ile karşılaştırılıyor. Bu eşik aşıldığında, sistem otomatik olarak bir uyarı sinyali üretiyor. Böylece merkezi kontrol biriminden komut beklemeden, robotun refleks benzeri tepkiler vermesi sağlanıyor.Araştırmacılar, bu yapay deriyle kaplanan bir robot kolun, zararlı düzeyde basınca maruz kaldığında kendiliğinden geri çekildiğini deneylerle gösterdi. Ayrıca uygulanan basınç seviyesine bağlı olarak robotik bir yüzün mimik değiştirdiği de gözlemlendi.
Modüler Yapı, Kolay Onarım
NRE-skin’in pratik kullanımını artırmak amacıyla modüler bir tasarım tercih edildi. Elektronik deri, mıknatıslı kilitlerle birbirine bağlanan parçalardan oluşuyor. Her modül, sisteme bağlandığında otomatik olarak elektrik bağlantısını kuruyor ve kendine özgü bir kimlik sinyali yayıyor. Böylece arızalı bir bölüm tespit edildiğinde, tüm sistemi sökmeye gerek kalmadan yalnızca sorunlu parça değiştirilebiliyor.
Biyolojiden İlham, Ama Kopya DeğilAraştırma ekibi bu sistemi “nöromorfik robotik elektronik deri” olarak tanımlıyor. Ancak geliştirilen yapı, insan sinir sisteminin birebir bir modeli değil. Örneğin insan vücudu konum bilgisini doğrudan bir harita üzerinden işlerken, NRE-skin bu bilgiyi spike sinyallerinin özelliklerine kodluyor. Bu yönüyle sistem, biyolojik süreçleri taklit etmekten ziyade onların mantığını sadeleştirerek kullanıyor.
Geliştirmeye Açık Bir TeknolojiMevcut haliyle NRE-skin yalnızca basınç algılayabiliyor. Oysa insan derisi sıcaklık, kimyasal tahriş ve soğuk gibi birçok farklı uyaranı aynı anda işleyebiliyor. Araştırmacılar, bu tür algıların sisteme eklenmesinin teorik olarak mümkün olduğunu ancak bunun için paralel işlem katmanlarının geliştirilmesi gerektiğini belirtiyor.
Bu yeni yapay deri teknolojisi, gelecekte daha güvenli, duyarlı ve insanlarla etkileşime daha uygun robotların geliştirilmesinde önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
HABER MERKEZİ
