Роботы не чувствуют страха и боли - и зачастую это полезно! Благодаря этому, роботы способны работать в опасной окружающей среде, решая задачи, которые оказываются не по силам людям. И если ситуация поставит их перед выбором - продолжать решать задачу или пожертвовать собой, они без колебаний будут выполнять свою работу, пока не выйдут из строя. Между тем, в ряде случаев, разумная осторожность роботу бы не помешала. И возможность “испытывать боль” может стать основой для реализации этой функциональности.

Исследователи Ганноверского университета им. Лейбница, Германия, разрабатывают то, что они называют “искусственной роботизированной нервной системой, способной дать машине возможность испытывать боль”. Разумеется, речь не идет о физических страданиях - машины хотят снабдить алгоритмом, который позволил бы им быстро реагировать на угрозу столкновений и возможного повреждения моторов, механики и электроники. Схожим образом боль защищает людей - мы всячески пытаемся избежать её, например, оказавшись подальше от источника угрозы. Обычно это эффективно предотвращает нас от дополнительных “повреждений”. Получив ожог, даже ребенок начинает избегать соприкосновений с открытым пламенем.  

Роботы, способные лучше прогнозировать угрозы возможных контактов и столкновений, и старающиеся  избегать повреждения своих механизмов, смогут предотвращать также опасные столкновения с людьми. Это весьма важная задача, решение которой крайне актуально. В ближайшие годы число роботов, работающих в непосредственной близости от человека, стремительно возрастет. Считается, что тандемы человек и кобот (коллаборативный робот) - это весьма эффективная команда, способная справляться с рядом задач лучше, чем два робота или два человека. Но работа в такой команде должна быть безопасной, как для человека, так и для машины.

Концепт не новый. В Стэнфорде и Римском Университете Ла Сапиенца систему предупреждения столкновений промышленного робота с человеком разработали еще в 2011 году!

Алгоритм заставлял робота прикладывать усилия к тому, чтобы не столкнуться с человеком - однако перед машиной не ставилась задача поддержания собственной целостности и исправности.

Речь идет о единственно возможной реакции на любые отклонения от нормы. Что касается искусственной нервной системы - принцип её работы кардинально отличается, оказывается гораздо глубже: машина реагировала бы на “боль” в большей степени как человек.

Новая разработка реагирует на “боль” аналогично тому, как мы с вами. В ролике показан манипулятор Kuka, оснащенный тактильным сенсором BioTac (регистрирующим давление и температуру). Просматривая ролик, можно представить, что получая сигнал о прикосновении, робот вскрикивает что-нибудь вроде “Ой” - причем с каждым разом все громче:

Информация о “боли”, которую испытывает робот, основывается на силе давления на сенсор. Если источник по-прежнему находится в опасной близости, алгоритм формирует “боль” повторяющимися “приступами”, физиологи утверждают, что  примерно так это происходит у людей. В зависимости от “уровня боли” - легкого, умеренного, резкого, контроллер принимает решение о скорости и дальности увода манипулятора от источника “боли”.

При легкой боли, робот ненадолго приостанавливает свою деятельность и медленно отодвигается от источника “неприятного ощущения”, чтобы затем вернуться на прежнюю позицию и продолжить работу.  При умеренной боли, машина быстро отступает на большую дистанцию и не сразу пытается вернуться к работе. “Резкая” боль незамедлительно переводит робота в пассивный режим, заставляя максимально удалиться от источника неприятностей.

Подобный подход, вполне вероятно, распространиться на множество машин в силу своей универсальности. Коботы и другие машины получат возможность безопасно работать рядом с людьми, к тому же роботы станут реже выходить из строя, если начнут заботиться о своей сохранности.