Eine robotische Haut ermöglicht es Maschinen, Tastsinn zu haben und Schmerz zu empfinden

Roboter, die Schmerz empfinden? Willkommen in der Zukunft, die die Science-Fiction nicht zu schreiben wagte. Bis jetzt war es die Vorstellung von einem Roboter, der fühlt wie du oder ich, die Sache dystopischer Erzählungen oder existenzialistischer Androiden in Kultfilmen. Aber die Realität hat gerade Isaac Asimov und Co. überholt.

Forscher der Universität Cambridge und des University College London (UCL) haben eine robotische Haut entwickelt, die nicht nur fühlt, sondern auch die Fähigkeit hat, Schmerz zu verarbeiten.

Das Geheimnis? Ein flexibles und leitfähiges Gel, das die gesamte Oberfläche einer robotischen Hand in einen einzigen, großen und empfindlichen Sensor verwandelt. Keine verstreuten Sensoren oder modulare Technologie. Hier fühlt jeder Zentimeter Haut, und das mit einer erstaunlichen Empfindlichkeit: mehr als 860.000 winzige Kanäle zur Erkennung von Druck, Wärme, Kälte oder Schnitten… und das alles gleichzeitig.

Mit nur 32 Elektroden sammelt es mehr als 1,7 Millionen Daten

Vom Handschuh zum künstlichen Nervensystem

Das Faszinierende ist, dass diese Haut keine komplexe Integration erfordert: Sie wird wie ein Handschuh über eine robotische Hand gezogen und verwandelt den Androiden in etwas gefährlich Menschliches. Technisch gesehen sprechen wir von multimodaler Erkennung, das heißt, die Fähigkeit eines einzigen Materials, verschiedene Arten von taktilen Reizen zu registrieren.

Bisher wurde dies mit spezialisierten Sensoren erreicht, die ehrlich gesagt teuer, zerbrechlich und ineffizient waren. Aber dieses neue Material – ein weiches und elektrisch leitfähiges Hydrogel – ändert alles. Und das mit nur 32 Elektroden, die am Handgelenk platziert sind, genug, um mehr als 1,7 Millionen Daten in Labortests zu sammeln.

Von einem sanften Berühren bis zu einem Schnitt mit einem Skalpell, diese Haut spürt alles. Und mit Hilfe von maschinellem Lernen ist sie in der Lage, diese Signale mit bemerkenswerter Präzision zu interpretieren.

Präsentationsvideo der Universität Cambridge

Und wenn Roboter auch „leiden“?

Einer der faszinierendsten – und etwas beunruhigenden – Aspekte ist, dass diese Haut nicht nur erkennt, sondern auch Schmerz unterscheiden kann. Wir sprechen noch nicht von bewusster Leiden, aber von einer mechanischen Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen sanftem Kontakt und potenziellem Schaden.

Das wirft philosophische Fragen auf, auf die wir noch keine Antworten wissen: Wenn eine Maschine Schaden spürt und ihn vermeidet, stehen wir dann vor einer primitiven Form des Überlebensinstinkts? Welche ethischen Implikationen hat ein Roboter, der erkennt, dass du ihm Leid zufügst?

Andererseits sind die potenziellen Anwendungen so vielfältig wie erstaunlich. Von Assistenzrobotern mit einem natürlicheren und sichereren Tastsinn bis hin zu menschlichen Prothesen, die das Gefühl des Tastsinns zurückgeben, bis hin zu Anwendungen in extremen Umgebungen wie Katastrophenrettung oder Weltraumforschung.

Stell dir einen Feuerwehrroboter vor, der spüren kann, ob eine Oberfläche zu heiß ist, oder einen automatisierten Arbeiter, der ein Gasleck durch Temperaturänderungen erkennt, bevor es jemand bemerkt.

Was kommt: mehr Realismus, mehr Menschlichkeit

Der nächste Schritt, so die Forscher selbst, ist die Haltbarkeit des Materials zu verbessern und es in realen Aufgaben zu testen. Und obwohl es die Empfindlichkeit der menschlichen Haut noch nicht erreicht, behaupten sie, dass es jedes andere derzeit verfügbare robotische taktile System bei weitem übertrifft.

Science-Fiction war eine ständige Inspirationsquelle für Ingenieure, aber eines ist klar: Es wird immer schwieriger, zwischen dem, was wir uns vorstellen, und dem, was bereits real ist, zu unterscheiden. Heute kann ein Roboter Wärme, Kälte und Schaden spüren. Morgen könnte er dich vielleicht bitten, ihn nicht zu kitzeln.

Fuente: Universität Cambridge | University College London | Science Robotics.