Neuromorphe künstliche Haut: Robotern neue Sinnesfähigkeit

Forscher aus China haben eine flexible, künstliche Haut (NRE‑skin) entwickelt, die Drucksensoren enthält und die Signale in neuronale Aktivitäts-Spikes umwandelt. Diese Technologie ermöglicht es Robotern, nicht nur Druck zu messen, sondern darüber hinaus Reflekserfahrungen ähnlich denen des menschlichen Nervensystems auszulösen und leicht reparierbar zu sein.

Key Takeaway

Die neuromorphe künstliche Haut ermöglicht Roboter, durch spikende Signalübertragung nicht nur Druck zu messen, sondern darüber hinaus Reflekserfahrungen ähnlich denen des menschlichen Nervensystems auszulösen und leicht reparierbar zu sein.

Summary

• Forscher aus China haben eine flexible, künstliche Haut (NRE‑skin) entwickelt, die Drucksensoren enthält und die Signale in neuronale Aktivitäts-Spikes umwandelt.
• Die Spikes tragen Informationen über Druckhöhe, Positionskode (durch Pulsfarbe, Länge, Frequenz) und „Ich bin noch hier“-Signale zur Fehlererkennung.
• Ein zweites Systemsegment erkennt Druck, bestimmt dessen Ursprung und löst bei Überschreiten eines Schmerzschwellenwertes automatische Reflexreaktionen (z. B. Armbewegung zum Schutz) aus.
• Ein drittes Segment filtert und kombiniert die Signalströme, um sie an den Roboter­controller (Brain‑analog) zu übergeben, was z. B. das Gesicht des Roboters je nach Druckreaktion verändern lässt.
• Die Haut besteht aus magnetisch aneinander schließbaren Segmenten, die eigenständig ein Identitäts‑ und Positionscodierung besitzen – vereinfachen so Fehlersuche und Austausch bei Beschädigung.
• Der Einsatz von spikenden Neuromorphen Prozessoren ermöglicht energieeffiziente Ausführung von neuronalen Netzwerken, was die Integration mit AI‑Kontrollsoftware erleichtert.
• Gegenwärtig erkennt die Technologie ausschließlich Druck; Temperatur, Schmerz und andere Sinnesmodalitäten könnten später hinzugefügt werden, erfordern aber parallele Verarbeitungsketten.
• Der Begriff „neuromorph“ wird hier lockerer gebraucht: die Architektur ist eher biologie-inspiriert als eine exakte Nachbildung des Nervensystems.
• Das System und die zugrundeliegende Forschung wurden in PNAS 2025 veröffentlicht (DOI: 10.1073/pnas.2520922122).

Related queries

• Wie wirkt das neuromorphe Hautsystem im Vergleich zu biologischer Haut hinsichtlich Energieverbrauch und Signalverarbeitung?
• Welche Möglichkeiten gibt es, weitere Sinneseindrücke wie Temperatur in die NRE‑Skin zu integrieren, ohne die Spike‑Verarbeitung zu überlasten?
• Kann die magnetische Segmentverbindung bei komplexeren Robotiksystemen zuverlässig sein, oder sind stärkere Versiegelungsmechanismen nötig?

Quelle: Ars Technica