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大家想象這樣一個場景：

你的機器人管家，

正在幫你做菜。

咔嚓一聲，它的手指被刀劃了個口子，

外殼開裂，電線外露。

但它依舊面無表情繼續(xù)切菜，直到潤滑油

滴進(jìn)你的土豆絲，手臂短路冒煙。

如果換做是你，大腦還沒反應(yīng)過來，手早就縮回來了。

發(fā)現(xiàn)問題出在哪吧。

現(xiàn)在的機器人，沒有痛感。

有人會說，可以給機器人加上傳感器呀。

但這樣回路太長了：

傳感器感知到壓力 -> 發(fā)信號給CPU -> CPU苦思冥想 -> 下達(dá)指令給手臂

這中間哪怕延遲零點幾秒，幾萬塊錢的機械臂可能就報廢了。

人類面對危險時，之所以有極快的反應(yīng)速度，是因為走的脊髓反射，大腦事后才會收到通知。

最近，香港城市大學(xué)的于欣格教授團(tuán)隊，突破了這個難題。

他們?yōu)闄C器人設(shè)計了能感知疼痛的皮膚：NRE-skin（神經(jīng)形態(tài)機器人電子皮膚）。

這套皮膚采用了四層分層架構(gòu)。最外層像人類表皮一樣抗造，下面則藏著類神經(jīng)電路。

當(dāng)你輕輕觸碰機器人，皮膚會產(chǎn)生電脈沖，將信號送到CPU，然后識別位置和力度，再決定動作和表情。

機器人會回應(yīng)你一個微笑、點頭或者輕輕回應(yīng)。

當(dāng)你增加力度，脈沖頻率也隨之提高，機器人就會知道：這不是簡單觸碰了。

當(dāng)外力超過設(shè)定的痛覺閾值，皮膚就會產(chǎn)生一個高壓脈沖信號。

這個信號直接調(diào)用電機控制器，繞過CPU，瞬間觸發(fā)反射動作。

毫秒級縮手、躲避、回撤。

不商量、不思考、不猶豫。

先保命。

還有兩個神奇的點，讓機器人特別像真正的生物。
第一，NRE皮膚竟然有“脈搏”。

它每隔75到150秒，就會向系統(tǒng)發(fā)送一個微小的電脈沖。

目的是不斷向大腦報平安。

一旦皮膚被割破，這個脈沖就會消失。

第二，痛覺是分區(qū)調(diào)節(jié)的。

手指的疼痛閾值低，更敏感。軀干的閾值高，更皮實。

不只是為了像人，這更是工程上的智慧。

如果我們?nèi)祟惖钠つw受損了，最少也需要幾天來愈合。

機器人就沒那么復(fù)雜了，更換NRE皮膚，就像換手機殼一樣簡單。

它采用了磁性快拆設(shè)計，把壞的那塊撕下來，新的吸上去，瞬間又行了。

NRE皮膚如何瞬間定位到哪一點在疼呢？

研究員高育育博士從人體神經(jīng)連接里找到了靈感，從而設(shè)計了三層信號編碼系統(tǒng)：

第一層：整塊皮膚分為幾個大區(qū)，每個區(qū)的脈沖形狀不同，有的是尖峰狀，有的是圓頂狀。

第二層：每個大區(qū)內(nèi)再分小區(qū)，不同小區(qū)的脈沖寬度不同，有的短促，有的稍長。

第三層：每個小區(qū)內(nèi)的獨立像素點，都有獨特的脈沖高度。

從由粗到細(xì)的三層編碼中解碼，機器人瞬間就能知道：是右手食指第一個關(guān)節(jié)的背面被輕輕撫摸。

這種設(shè)計，讓大面積鋪設(shè)皮膚變得非常簡單。

為什么痛苦是機器人的必修課？

聊到這里，你可能覺得：這不就是為了省點維修費嗎？

其實，這一步的認(rèn)知跨度，比你想的要深得多。

疼痛，是關(guān)于邊界的契約，是共情的底層協(xié)議

高育育博士表示：如果機器人自己都不知道受傷是什么感覺，它就永遠(yuǎn)無法站在人類的角度，去思考交互的安全性。

一個能被燙傷的機器人，才會懂得給老人遞熱水時要慢一點。

感受疼痛，是機器人從工具進(jìn)化到伙伴的關(guān)鍵里程碑。

當(dāng)機器人學(xué)會了自愛，才能學(xué)會如何溫柔地對待這個世界。

需要被保護(hù)的， 從來 不是機器人，而是人類自己。

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