Người máy có thể cảm nhận được nỗi đau không?

Robot có thể "cảm nhận" đau đớn để tự bảo vệ

Mặc dù robot không thể trải nghiệm cảm giác đau đớn hay bị thương theo cách con người, một công nghệ mới đang được phát triển có thể giúp chúng "nhận biết" đau đớn.

Điều này không chỉ giúp ngăn ngừa hư hại cho các bộ phận của robot mà còn có thể phát hiện tổn thương trên chính lớp da nhân tạo của chúng.

Năm ngoái, một nghiên cứu tại Trung Quốc đã công bố về da điện tử robot thần kinh mô phỏng (NRE-skin) với khả năng chủ động cảm nhận đau và thương tích. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ tích hợp với các cảm biến robot khác đang được phát triển, như lớp da tổng hợp của robot hình người thế hệ thứ tám của XPENG, giúp robot tạo cảm giác ấm áp và gần gũi hơn, đồng thời nhận biết môi trường xung quanh.

Tuy nhiên, NRE-skin vượt xa khả năng cảm nhận áp lực cơ bản. Nó hoạt động như một hệ thần kinh đơn giản, gửi tín hiệu "đau" đến robot dựa trên áp lực tăng dần hoặc kéo dài.

Điều này cho phép robot phát hiện tổn thương vật lý và kích hoạt các phản ứng giống như phản xạ mà không cần xử lý trung tâm liên tục.

Bước tiến đột phá trong công nghệ robot

Theo nghiên cứu, da điện tử truyền thống tiêu thụ nhiều năng lượng và tạo ra lượng lớn dữ liệu thô. Ngược lại, NRE-skin mới được thiết kế để mỗi cảm biến áp lực trực tiếp tạo ra các xung điện với tần số tăng lên khi áp lực tăng.

Một cú chạm nhẹ tạo ra xung tần số thấp, trong khi một cú chạm mạnh tạo ra xung tần số cao, tương tự cách dây thần kinh con người phản ứng với các kích thích mạnh.

Nghiên cứu đã thiết kế robot với kiến trúc mạch nhiều lớp, xử lý cục bộ các xung động. Một mạng điều biến nhúng thông tin vị trí vào mỗi xung, một bộ tích hợp tín hiệu thu thập dữ liệu, và một "trung tâm đau" chuyên dụng theo dõi áp lực.

Nếu áp lực vượt quá ngưỡng hoặc duy trì ở mức cao vừa phải trong thời gian đủ lâu, tín hiệu đau sẽ được kích hoạt, cho phép robot rút chi mà không cần xử lý trung tâm hay sự can thiệp của con người.

Đây là một bước tiến đột phá vì da nhân tạo NRE tiêu thụ rất ít năng lượng. Nó ở trạng thái ngủ đông khi không chạm hoặc cảm nhận vật thể nào, tiêu thụ khoảng 2,5 mW khi nghỉ và chỉ 5,6 mW khi tiếp xúc mạnh.

Trong khi đó, các loại da điện tử hiện nay tiêu thụ khoảng 118 mW liên tục. Hơn nữa, áp lực tính toán cũng giảm đáng kể vì chỉ các sự kiện xung được xử lý, thay vì toàn bộ khung cảm biến.

Công nghệ da "cảm nhận đau" dựa trên mô phỏng thần kinh này vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và chưa được tích hợp vào sản phẩm thương mại. Tuy nhiên, với thiết kế linh hoạt, dạng mô-đun và khả năng gắn kết bằng nam châm, các công ty có thể áp dụng nó vào những bộ phận cần phản hồi xúc giác.

Khả năng robot nhận biết cường độ và thời gian tác động của áp lực có thể kích hoạt hành vi bảo vệ mà không cần xử lý trung tâm, tương tự như cách bộ não con người phản ứng bản năng khi chạm vào vật nóng.

Điều này cực kỳ hữu ích cho các công việc nhàm chán, nguy hiểm và lặp đi lặp lại, đồng thời giúp robot hiểu rõ hơn môi trường xung quanh khi thực hiện các công việc hàng ngày.

Cần lưu ý rằng robot sẽ không quằn quại hay cảm thấy đau đớn như con người. Mục tiêu của các nhà khoa học là làm cho chúng giống chúng ta hơn về mặt chức năng, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng sẽ trở thành con người hay có cảm xúc như con người.