ساخت ترمیناتور، دیگر یک رویا نیست!

دانشمندان گام جدیدی برای پیشرفت ربات های انسان نما برداشته‌اند. ساخت پوست ربات انسان نما کمک شایانی به طبیعی‌ جلوه کردن آنها می‌کند. دانشمندان می‌خواهند ربات های انسان نمایی بسازند که خیلی واقعی به نظر برسند و در اجتماع و میان مردم زندگی کنند؛ بنابراین باید از هر ویژگی انسانی یک نسخه مصنوعی بسازند.

ساخت پوست طبیعی برای ربات انسان نما

دانشمندان برای ساخت ربات انسان نما باید همه ویژگی‌های انسان از جمله پوست را کنار یکدیگر بگذارند. این یک اقدام استرس زاست اما با تقسیم بندی آنها به دو گروه اصلی می‌توان همه چیز را ساده‌تر کرد.

دسته اول مربوط به ویژگی‌های ذهنی است. ویژگی‌هایی نظیر هوشیاری، استقلال، قوه تخیل و حتی واکنش‌های بدن. دسته دوم مربوط به ویژگی‌های فیزیکی مانند حرکت مایعات در بدن، کنترل چشم، راه رفتن عادی و مهم‌تر از همه پوست می‌شود. پوست مرطوب و لطیف انسان یکی از ویژگی‌های ظاهری مهم و شاخص او است که باعث طبیعی‌ به نظر رسیدن ربات انسان نما می‌شود.

روز پنجشنبه، دانشمندان ژاپنی اعلام کردند که در این زمینه پیشرفت‌هایی داشته‌اند. آنها توانسته‌اند یک انگشت رباتیک بسازند که روی آن لایه‌ای از پوست زنده دیده می‌شود. در حقیقت نمونه اولیه این پوست از سلول‌های واقعی و زنده انسان ساخته شده‌ است.

Shoji Takeuchi استاد دانشگاه توکیو در بیانیه‌ای گفت:

فکر می‌کنم که پوست زنده راه حل نهایی برای دادن ظاهری واقعی به ربات های انسان نماست؛ زیرا این همان چیزی است که بدن موجودات زنده را می‌‌پوشاند.

این ماده نه تنها شبیه پوست انسان است بلکه تحقیقات جدید نشان می‌دهند به دلیل استفاده از سلول‌های واقعی پوست، قابلیت خود ترمیمی و آبگریزی دارند. بنابراین اگر این لایه از پوست به یک ربات انسان نما متصل شود می‌تواند بریدگی‌ها و خراش‌های خود را همچون پوست انسان ترمیم کند.

با این حال Takeuchi می‌گوید:

از اینکه چگونه این بافت با سطح ربات منطبق شده است، هیجان زده شده‌ایم. این کار اولین قدم به سمت ربات‌های انسان نما با پوست واقعی و زنده است.

البته پوست رباتیک جدید هنوز به اندازه پوست طبیعی قوی نیست و برای حفظ خود به کمک خارجی نیاز دارد. در ادامه تیم تحقیقاتی قصد دارد تا فولیکول‌های مو، ناخن‌ها و غدد تعریق را اضافه کند تا این پوست هرچه بیشتر به پوست انسان شبیه شود. با وجود این، Takeuchi همچنان بر هدف اصلی خود را ساخت پوست برای ربات های انسان نما قرار داده است.

او معتقد است پوست سیلیکونی که در حال حاضر برای ساخت موجودات مصنوعی استفاده می‌شود هیچ شباهتی به پوست انسان ندارد. اگر می‌خواهیم که این پوست با ربات ها همخوانی بهتری داشته باشد، باید هرچه بیشتر آن را به پوست انسان شبیه کنیم. این معما مستلزم شکستن هنجارها و نوآوری در مسیری متفاوت است.

به عنوان مثال، یک پوست سیلیکونی نمی‌تواند ظرافت‌های پوست انسان مانند انعطاف‌پذیری یا چین و چروک ناشی از کهولت سن را نشان دهد. در واقع تا یک حد مشخصی می‌تواند شبیه اندام‌های انسان باشد و قادر نیست فراتر از آن برود.

Takeuchi همچنین افزود که تلاش‌های دیگر برای ساخت پوست انسان موفقیت‌های محدودی داشته است چرا که برای برش دادن پوست و قرار دادن آن بر روی انگشت یک ربات انسان نما نیاز به مهندسان ماهری است که این کار را با ظرافت هرچه تمام‌تر انجام دهند.

Takeuchi اظهار داشت:

برای اینکه سطح انگشت ربات را به خوبی با سلول‌های پوست بپوشانیم، از روش قالب‌گیری بافت استفاده کردیم تا بافت پوست را به طور مستقیم دور ربات قالب بگیریم. این روش باعث شد تا پوشش پوست بر روی انگشت ربات یکپارچه و بی‌نقص به نظر برسد.

طرز ساخت پوست روی انگشت ربات

در مرحله اول تیم تحقیقاتی یک انگشت رباتیک استاندارد را انتخاب کردند. سپس آن را درون یک استوانه پر از محلول ویژه‌ای قرار دادند که شرایط مناسب برای رشد پوست زنده را فراهم می‌کرد. این محلول با فیبروبلاست‌های پوستی انسان و کلاژن پر شده بود.

کلاژن پروتئینی است که به انعطاف‌پذیری و کشش پوست کمک می‌کند. فیبروبلاست‌ها هم همان سلول‌های پوستی مورد استفاده محققان هستند. سپس، مخلوط کلاژن و فیبروبلاست اطراف انگشت ربات جمع شدند و آن را مانند یک پرایمر پوستی محکم پوشاندند. این اولین لایه پوست بود.

در مقابل، در لایه دوم یک نوع جدید از سلول‌ها به نام کراتینوسیت‌های اپیدرم انسان جایگزین فیبروبلاست‌ها شدند. این امر به این دلیل است که این سلول‌ها ۹۰ درصد لایه خارجی پوست انسان را تشکیل می‌دهند. در نهایت، با چسبیدن کراتینوسیت‌ها به پرایمر فیبروبلاست مکانیسم تقریبا کامل شد و پوست روی انگشت ربات شکل گرفت.

هنگامی که انگشت ربات انسان نما را از محیط کشت خارج کنید، پوست آن کمی مرطوب به نظر می‌رسد. از آنجایی که انگشت توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در می‌آید شنیدن صدای کلیک موتور با انگشتی که واقعی به نظر می‌رسد هماهنگی خاصی دارد.

نمونه آماده شده  از این پوست هنوز در مراحل اولیه است و باید موانع زیادی برطرف شوند تا بتواند به طور مستقل و بدون هیچ کمک خارجی حیات خود را حفظ کند. اگر این اتفاق بیفتد یک گام بزرگ برای ساخت ربات های نسل بعد برداشته می‌شود.

این تیم حتی این پیشنهاد را مطرح کرده که شاید روزی ایده پوست زنده آنها منجر به ساخت جنبه‌های ذهنی ربات انسان نما یعنی افزودن نورون‌های حسی شود.

به عبارت دیگر آنها فکر می‌کنند که این گام می‌تواند به ساخت مغز ربات‌های آینده کمک کند. هرچند ساخت مغزی شبیه مغز انسان برای ربات های انسان نما، بدون شک بزرگ‌ترین چالش پیش روی آنهاست.