Η προσπάθεια των μηχανικών στην Ιαπωνία να κατασκευάσουν ρομπότ που να μιμούνται την ανθρώπινη έκφραση του χαμόγελου είναι μια πρωτοποριακή προσπάθεια που έχει ως στόχο την εξέλιξη της ρομποτικής τεχνολογίας. Με τη χρήση ενός προσωπικού προστατευτικού καλύμματος από κύτταρα του ανθρώπινου δέρματος, το οποίο τοποθετείται σε ρομπότ με ένα νέο τεχνικό σύστημα που κρύβει τις συνδέσεις και είναι αρκετά ευέλικτο ώστε να μπορεί να ανοίξει σε ένα γκρίματζ ή να κλείσει σε ένα χαμόγελο, οι μηχανικοί δημιουργούν ένα εφέ που κινείται κάπου μεταξύ της τρομακτικής μάσκας του Hannibal Lecter και της Claymation φιγούρας Gumby.
Ωστόσο, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι τα πρωτότυπα αυτά ανοίγουν τον δρόμο για πιο εξελιγμένα ρομπότ, με ένα εξωτερικό στρώμα ελαστικό και ανθεκτικό αρκετά για να προστατεύει τη μηχανή ενώ την καθιστά πιο ανθρώπινη. Πέρα από την εκφραστικότητα, το “ισοδύναμο δέρμα”, όπως το ονομάζουν οι ερευνητές, το οποίο προέρχεται από ζωντανά κύτταρα του δέρματος σε ένα εργαστήριο, μπορεί να εμφανίζει ουλές και εγκαύματα και επίσης να αυτο-επουλώνεται.
“Τα ανθρώπινα πρόσωπα και οι εκφράσεις βελτιώνουν την επικοινωνία και την ενσυναίσθηση στις ανθρώπινο-ρομποτικές αλληλεπιδράσεις, καθιστώντας τα ρομπότ πιο αποτελεσματικά σε ρόλους υγειονομικής περίθαλψης, υπηρεσίας και συντροφιάς”, δήλωσε ο Shoji Takeuchi, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο και κύριος ερευνητής της μελέτης.
Η έρευνα έρχεται ενώ τα ρομπότ γίνονται όλο και πιο διαδεδομένα στις γραμμές παραγωγής των εργοστασίων. Υπήρχαν 3,9 εκατομμύρια βιομηχανικά ρομπότ που εργάζονταν σε γραμμές συναρμολόγησης αυτοκινήτων και ηλεκτρονικών και άλλες ρυθμίσεις εργασίας το 2022, σύμφωνα με τη Διεθνή Ομοσπονδία Ρομποτικής. Ένα υποσύνολο του συνολικού αριθμού ρομπότ περιλαμβάνει τα λεγόμενα ανθρωποειδή, μηχανές σχεδιασμένες με δύο χέρια και δύο πόδια που τους επιτρέπουν να εργάζονται σε περιβάλλοντα που κατασκευάστηκαν για ανθρώπινους εργαζομένους, όπως εργοστάσια, αλλά και στον κλάδο της φιλοξενίας, της υγειονομικής περίθαλψης και της εκπαίδευσης.
Ο Carsten Heer, εκπρόσωπος της ομοσπονδίας, δήλωσε ότι τα ανθρωποειδή ήταν “ένας συναρπαστικός τομέας ανάπτυξης”, αλλά ότι η μαζική υιοθέτηση στην αγορά θα ήταν πολύπλοκη και θα μπορούσε να περιοριστεί από το κόστος. Παρόλα αυτά, τον Οκτώβριο του 2023, η κινεζική κυβέρνηση ανακοίνωσε έναν στόχο μαζικής παραγωγής ανθρωποειδών μέχρι το 2025, το οποίο προέβλεπε ότι θα αυξήσει σημαντικά τη βιομηχανική της παραγωγικότητα.
Για δεκαετίες, οι ρομποτικοί μηχανικοί έχουν πειραματιστεί με υλικά, ελπίζοντας να βρουν κάτι που να μπορεί να προστατεύσει την πολύπλοκη μηχανή ενός ρομπότ αλλά να είναι αρκετά μαλακό και ελαφρύ για μια ευρεία γκάμα χρήσεων. Η ικανότητα αυτο-επισκευής είναι ένα “κρίσιμο χαρακτηριστικό” για τα ανθρωποειδή ρομπότ, δήλωσαν οι ερευνητές στο άρθρο τους.
Η νεωτερική μέθοδος επικόλλησης δέρματος προωθεί τον αναδυόμενο τομέα της “βιοϋβριδικής” ρομποτικής, η οποία συνδυάζει τη μηχανική με τη γενετική και τη μηχανική των ιστών, όπως δήλωσε ο Kevin Lynch, διευθυντής του Κέντρου Ρομποτικής και Βιοσυστημών στο Πανεπιστήμιο του Northwestern.
“Αυτή η μελέτη αποτελεί μια καινοτόμο συνεισφορά στο πρόβλημα του αγκυροποίησης του τεχνητού δέρματος στο υποκείμενο υλικό”, δήλωσε ο Καθηγητής Lynch, προσθέτοντας ότι “το ζωντανό δέρμα μπορεί να μας βοηθήσει να επιτύχουμε τον ιερό κανόνα της αυτο-επούλωσης του δέρματος σε βιοϋβριδικά ρομπότ”. Πρόσθεσε ότι η μελέτη δεν αναφέρει πώς το δέρμα των ρομπότ θα αυτο-επουλώνεται χωρίς εξωτερική υποστήριξη.
Για αυτά τα ρομπότ, η πρόκληση των υλικών επεκτείνεται στην αυθεντικότητα – το να βρουν τρόπους να εμπνεύσουν τη μηχανή με χαρακτηριστικά που την καθιστούν να φαίνεται και να συμπεριφέρεται πιο σαν έναν άνθρωπο, όπως η δυνατότητα να χαμογελά. Επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένου του Καθηγητή Takeuchi και των συναδέλφων του στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, έχουν εργαστεί με ανθρωπογενές δέρμα σε εργαστήρια εδώ και χρόνια.
Το 2022, η ομάδα έρευνας ανέπτυξε ένα ρομποτικό δάκτυλο που είχε επικαλυφθεί με ζωντανό δέρμα, επιτρέποντας στο δάκτυλο του μηχανήματος να κάμψει σαν ένα ανθρώπινο δάκτυλο, δίνοντάς του την υφή για να εκτελέσει ενδεχομένως πιο ακριβείς εργασίες. Η ομάδα του Καθηγητή Takeuchi είχε δοκιμάσει να αγκυρώσει το δέρμα με μικρά γάντζους, αλλά αυτοί προκαλούσαν σχισμές καθώς το ρομπότ κινούνταν. Έτσι, η ομάδα αποφάσισε να μιμηθεί τα συνδέσμους, τα μικρά σχοινιά από χαλαρό ιστό που συνδέουν τα κόκαλα.
Τα μέλη της ομάδας διάτρησαν μικρές, V-σχήματος τρύπες στο ρομπότ και εφάρμοσαν ένα gel που περιείχε κολλαγόνο, το οποίο έκλεισε τις τρύπες και δέσμευσε το τεχνητό δέρμα στο ρομπότ.
“Αυτή η προσέγγιση ενοποιεί τα παραδοσιακά σκληρά ρομπότ με τα μαλακά βιολογικά δέρματα, καθιστώντας τα πιο «ανθρώπινα»”, δήλ