Roboti získávají v novém výzkumu plnější tvář (a úsměv).

Inženýři v Japonsku se pokoušejí přimět roboty, aby napodobovali tento zvláště lidský výraz – úsměv.

Z buněk lidské kůže vytvořili obličejovou masku a připevnili ji k robotům pomocí nové technologie, která skrývá skořápku a je dostatečně flexibilní, aby se proměnila v grimasu nebo zmačkaný úsměv.

Efekt je něco mezi děsivou maskou Hannibala Lectera a figurkou Claymation Gumby.

Ale vědci tvrdí, že prototypy dláždí cestu pro pokročilejší roboty s vnější vrstvou dostatečně pružnou a odolnou na to, aby chránila stroj a působila lidštěji.

Kromě výrazu může „dermální ekvivalent“, jak to vědci nazývají, který je vyroben z živých kožních buněk v laboratoři, způsobit zjizvení a pálení a také samoléčení. Studie zveřejněna 25. června V časopise Cell Reports Physical Sciences.

„Lidské tváře a výrazy zlepšují komunikaci a empatii v interakcích mezi člověkem a robotem, díky čemuž jsou roboti efektivnější ve zdravotnictví, službách a rolích společníků,“ řekl Shuji Takeuchi, profesor na Tokijské univerzitě a hlavní výzkumník studie. e-mailem.

Tento výzkum přichází v době, kdy se roboti v továrnách stále více rozšiřují.

bylo to tam 3,9 milionu průmyslových robotů Práce na automobilových montážních linkách, elektronice a dalších pracovních nastaveních v roce 2022, uvádí Mezinárodní federace robotiky.

Podmnožina z celkového počtu robotů zahrnuje takzvané humanoidy, stroje navržené s rukama a nohama, které jim umožňují pracovat v prostředí určeném pro lidské pracovníky, jako jsou továrny, ale také v pohostinství, zdravotnictví a školství.

Carsten Heer, mluvčí asociace, řekl, že humanoidní roboti jsou „vzrušující oblastí vývoje“, ale jejich rozšířené přijetí na trhu by bylo složité a mohlo by být omezeno cenou.

V říjnu 2023 však čínská vláda oznámila cíl Produkce velkého množství lidí Do roku 2025, což očekává, že výrazně zvýší její průmyslovou produktivitu.

Robotičtí inženýři po desetiletí experimentovali s materiály a doufali, že najdou něco, co by mohlo chránit složité strojní zařízení robota, ale zároveň by to bylo dostatečně měkké a lehké pro širokou škálu použití.

Pokud je povrch robota poškrábaný nebo naražený, mohlo by to způsobit poruchu stroje, takže schopnost samočinné opravy je pro humanoidní roboty „kritickou výhodou“, uvedli vědci v novinách.

Kevin Lynch, ředitel Centra pro robotiku a biosystémy na Northwestern University, uvedl, že nová metoda přichycení kůže přispívá k rozvoji nově vznikajícího oboru „biohybridní“ robotiky, která kombinuje mechanické inženýrství s genetickým a tkáňovým inženýrstvím.

„Tato studie je inovativním příspěvkem k problému ukotvení umělé kůže k základnímu materiálu,“ řekl profesor Lynch a dodal, že „živá kůže nám může pomoci dosáhnout svatého grálu samoléčících se kůží v hybridní biorobotice.“

Dodal, že studie neřeší, jak se kůže robota hojí sama bez vnější podpory.

U takových robotů se materiální výzva rozšiřuje i na mimiku, tedy hledání způsobů, jak stroji propůjčit vlastnosti, díky nimž bude vypadat a chovat se jako člověk, jako je schopnost usmívat se.

Vědci, včetně profesora Takeuchiho a kolegů z Tokijské univerzity, pracují na laboratorně vyrobené lidské kůži už roky.

V roce 2022 výzkumný tým Vyvinul robotický prst Pokryté živou kůží to umožňuje prstům stroje ohýbat se jako lidský prst, což mu dává možnost provádět přesnější úkoly.

Tým profesora Takeuchiho se pokusil připevnit kůži pomocí malých háčků, ale tyto háčky způsobily při pohybu robota slzy. Tým se tedy rozhodl napodobit vazy, malé provazce měkkých tkání, které spojují kosti.

Členové týmu vyvrtali do robota malé otvory ve tvaru V a aplikovali gel obsahující kolagen, který otvory ucpal a umělou kůži připevnil k robotu.

„Tento přístup kombinuje tradiční tvrdé roboty s měkkou biologickou kůží, díky čemuž jsou více ‚podobní lidem‘,“ řekl Yifan Wang, odborný asistent na Fakultě strojního a leteckého inženýrství na Technologické univerzitě Nanyang v Singapuru, který zkoumá „měkké roboty“ které napodobují biologické tvory.

Nástavec na kůži také dává biorobotovi schopnost cítit, čímž se věda o krok přibližuje sci-fi fantasy.

„To by mohlo vytvořit příležitosti, aby robot bezpečně vnímal lidi a interagoval s nimi,“ řekl profesor Wang.

Obličeje robotů s umělou kůží v laboratoři profesora Takeuchiho nemají schopnost vnímat dotek, změnu teploty ani jiné vnější podněty.

Profesor Takeuchi řekl, že toto je jeho další výzkumný cíl.

„Naším cílem je vytvořit kůži, která přesně napodobuje funkce skutečné kůže postupným budováním základních složek, jako jsou krevní cévy, nervy, potní žlázy, mazové žlázy a vlasové folikuly,“ řekl.

Namísto neurálních systémů, které přenášejí pocity v lidském těle, by elektronika robota potřebovala spouštět signál senzoru, což je vývoj, který by podle profesora Wanga vyžadoval více času a výzkumu.