Los ingenieros en Japón están tratando de hacer que los robots imiten esa expresión particularmente humana: la risa.
Crearon una máscara a partir de células de piel humana y la adhirieron a los robots utilizando una técnica novedosa que oculta la unión y es lo suficientemente flexible como para convertirse en un gruñido o una sonrisa blanda.
El efecto es algo entre la espeluznante máscara de Hannibal Lecter y la figura de animación con plastilina Gumby.
Pero los científicos dicen que los prototipos allanaron el camino para robots más sofisticados, con una capa exterior lo suficientemente elástica y duradera para proteger la máquina y hacerla más humana.
Más allá de la expresión, el “equivalente de la piel”, como lo llaman los investigadores, creado en un laboratorio a partir de células vivas de la piel, puede curar cicatrices y quemaduras y autocurarse, según Un estudio publicado el 25 de junio Informes celulares en la revista Physical Science.
“Los rostros y expresiones similares a los humanos mejoran la comunicación y la empatía en las interacciones entre humanos y robots, haciendo que los robots sean más efectivos en funciones de atención médica, servicio y compañía”, dijo Shoji Takeuchi, profesor de la Universidad de Tokio e investigador principal del estudio. correo electrónico
La investigación se produce en un momento en que los robots son cada vez más omnipresentes en las fábricas.
era 3,9 millones de robots industriales Trabajar en líneas de montaje de automóviles y productos electrónicos y otros entornos laborales en 2022, según la Federación Internacional de Robótica.
Un subconjunto del stock total de robots incluye los llamados humanoides, máquinas diseñadas con dos brazos y dos piernas que les permiten trabajar en entornos diseñados para trabajadores humanos, como fábricas, pero también en hostelería, atención sanitaria y educación.
Kirsten Hier, portavoz de la federación, dijo que los humanoides son “un área de desarrollo apasionante”, pero que la adopción masiva en el mercado será complicada y puede estar limitada por el coste.
Aun así, en octubre de 2023, el gobierno chino anunció un objetivo Humanoides producidos en masa Para 2025, predijo que su productividad industrial aumentaría drásticamente.
Durante décadas, los ingenieros en robótica han experimentado con materiales con la esperanza de encontrar algo que pudiera proteger la compleja maquinaria de un robot pero que fuera lo suficientemente suave y liviano para un uso generalizado.
Si la superficie de un robot se abolla o raya, puede provocar un mal funcionamiento de la máquina, lo que hace que las capacidades de autorreparación sean una “característica crítica” para los robots humanoides, dijeron los investigadores en el artículo.
Kevin Lynch, director del Centro de Robótica y Biosistemas de la Universidad Northwestern, dijo que el nuevo método de injerto de piel avanza en el campo incipiente de la robótica “biohíbrida”, que integra la ingeniería mecánica con la ingeniería genética y de tejidos.
“Este estudio es una contribución innovadora al problema de anclar la piel artificial al material subyacente”, afirmó el profesor Lynch. “La piel viva puede ayudarnos a alcanzar el santo grial de las pieles autocurativas en robots biohíbridos”.
Añadió que la investigación no muestra cómo la piel del robot se autocuraría sin ayuda externa.
Para estos robots, el desafío material se extiende a la realidad: encontrar formas de dotar a la máquina de características que la hagan parecer y comportarse como un ser humano, como la capacidad de sonreír.
Los científicos, incluido el profesor Takeuchi de la Universidad de Tokio y sus colegas, han estado trabajando con piel humana cultivada en laboratorio durante años.
En 2022, el equipo de investigación Construye un dedo robótico Cubiertos de piel viva, los dígitos de la máquina le permiten doblarse como un dedo humano, dándole potencialmente la maniobrabilidad para realizar tareas más precisas.
El equipo del profesor Takeuchi intentó anclar la piel con miniganchos, pero derramaron lágrimas mientras el robot se movía. Entonces el equipo decidió simular ligamentos, las pequeñas cuerdas de tejido suelto que conectan los huesos.
Los miembros del equipo perforaron pequeños agujeros en forma de V en el robot y aplicaron un gel que contenía colágeno, que tapó los agujeros y fijó la piel artificial al robot.
“Este método integra robots rígidos tradicionales con pieles biológicas suaves, haciéndolos más ‘parecidos a los humanos'”, dijo Yifan Wang, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, quien investiga la replicación de “robots blandos”. animal biológico.
La unión de la piel también le da a un robot biohíbrido la posibilidad de tener sensibilidad, acercando la ciencia un paso más a la fantasía de ciencia ficción.
“Esto podría crear oportunidades para que los robots perciban e interactúen de forma segura con los humanos”, afirmó el profesor Wang.
Los robots con piel artificial en el laboratorio del profesor Takeuchi no tienen la capacidad de sentir el tacto facial o los cambios de temperatura u otros estímulos externos.
El profesor Takeuchi dijo que este es su próximo objetivo de investigación.
“Nuestro objetivo es crear una piel que imite fielmente la función de la piel real mediante la construcción gradual de componentes esenciales como vasos sanguíneos, nervios, glándulas sudoríparas, glándulas sebáceas y folículos pilosos”, dijo.
En lugar del sistema nervioso que transmite sensaciones en el cuerpo humano, la electrónica de un robot necesitaría alimentar una señal de sensor, un desarrollo que, según el profesor Wang, requeriría mucho más tiempo e investigación.
