Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một thành tựu quan trọng trong lĩnh vực robotics: Một loại da điện tử mô phỏng thần kinh (NRE-skin) cho phép robot cảm nhận được sự đau đớn và phản ứng tức thì trước các tác động vật lý nguy hại.
Ảnh minh họa.
Trong các bộ phim viễn tưởng, robot thường được mô tả là những cỗ máy "mình đồng da sắt" không biết đau. Tuy nhiên, trong thực tế, việc thiếu cảm giác này là một điểm yếu chết người. Khi robot va chạm với vật sắc nhọn hoặc nhiệt độ cao, độ trễ trong quá trình xử lý tín hiệu thường khiến chúng phản ứng quá chậm, dẫn đến hư hại nghiêm trọng cho bản thân hoặc gây nguy hiểm cho con người.
Điểm đột phá của NRE-skin nằm ở khả năng bắt chước hệ thần kinh của con người. Thông thường, robot phải gửi tín hiệu cảm biến về bộ xử lý trung tâm (CPU - đóng vai trò như não bộ) để phân tích rồi mới ra lệnh hành động. Quy trình này đòi hỏi có thời gian.
Với NRE-skin, hệ thống hoạt động theo hai luồng:
- Xúc giác thông thường: Tín hiệu vẫn đi qua CPU để xử lý như bình thường.
- Cảm giác "đau": Khi áp lực hoặc tác động vượt ngưỡng an toàn (ví dụ: bị đâm, cắt, va đập mạnh), một tín hiệu điện áp cao sẽ đi theo "đường tắt", truyền trực tiếp đến các mô tơ vận động. Điều này giúp robot kích hoạt phản xạ "rụt tay" ngay lập tức mà không cần chờ CPU ra lệnh, giống hệt cách con người rụt tay khi chạm phải nước sôi.
Loại da này được cấu tạo từ 4 lớp, mô phỏng biểu bì và dây thần kinh dưới da. Nó liên tục gửi tín hiệu "tôi ổn" về hệ thống. Ngay khi lớp da bị rách hoặc tổn thương, tín hiệu này ngắt quãng, giúp robot định vị chính xác vị trí vết thương.
Da điện tử NRE-skin trên tay một robot.
Đặc biệt, các nhà nghiên cứu đã thiết kế NRE-skin dưới dạng các miếng dán từ tính. Điều này có nghĩa là nếu robot bị "trầy da", kỹ sư có thể tháo mảng da hỏng và thay thế mảng mới chỉ trong vài giây, thay vì phải bảo trì toàn bộ hệ thống phức tạp.
Công nghệ này được đánh giá là chìa khóa để đưa robot hình người thoát khỏi các nhà máy rào kín để bước vào đời sống thực. Khi hoạt động trong vai trò y tá, giúp việc hay phục vụ, robot cần có sự "nhạy cảm" và phản xạ bản năng để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong môi trường đầy biến động của con người.
An An - IE
