Елена Дмитриевна Прохорова, нейробиолог
«Инженер, которая далаС»
Екатеринбург, 2023 год.
В ангаре Научного центра робототехники — тишина.
Потом — резкий скрежет металла.
Елена Дмитриевна Прохорова
«Инженер, которая дала роботам чувство боли»
Екатеринбург, 2023 год.
В ангаре Научного центра робототехники — тишина.
Потом — резкий скрежет металла.
Робот-манипулятор, работающий в режиме автономного ремонта, вдруг останавливается.
Не по команде.
Не из-за сбоя.
Он почувствовал боль.
Не метафорически.
Не как в фильмах.
А по-настоящему — как живое существо.
И это — работа Елены Прохоровой.
Кто она?
- Имя: Елена Дмитриевна Прохорова
- Год рождения: 1982
- Место работы: Научный центр робототехники Уральского федерального университета (Екатеринбург)
- Должность: Руководитель лаборатории «Нейроморфные системы»
- Специализация: Бионическая робототехника, искусственные сенсоры, нейроинженерия
Семья и детство: «Почему боль — это полезно?»
Родилась в посёлке Верх-Нейвинский — рядом с крупным машиностроительным заводом.
Отец — Дмитрий Алексеевич Прохоров (род. 1956) — инженер-механик, 40 лет проработал на заводе.
Однажды, проверяя станок, не заметил перегрева — и обжёг руку до кости.
«Боль — это не мучение, — сказал он, лёжа в больнице. —
Это последний шанс выжить.
Если бы я почувствовал раньше — не дошло бы до этого».
Мать — Татьяна Николаевна Прохорова (род. 1958) — врач-невролог.
Она объясняла дочери:
«Боль — это сигнал. Аларм. Сирена.
У людей она есть.
А у машин — нет.
Вот они и ломаются».
Елена запомнила.
Образование: от механики к нейробиологии
Окончила Уральский федеральный университет по специальности «робототехника».
Но поняла:
«Мы делаем роботов всё умнее…
А они всё глупее в одном:
не чувствуют, когда им плохо».
Пошла в аспирантуру — и переквалифицировалась в нейробиологию.
Изучала, как нервные окончания в коже человека превращают давление, жар, укол — в электрический импульс.
Потом — стажировка в Цюрихском университете (ETH), где работали над искусственной кожей для роботов.
Вернулась в Екатеринбург в 2014 году.
Сказала:
«Будем делать роботов, которые умеют страдать. Чтобы не умирать».
🔬 Открытие: «Искусственная боль»
Проблема:
Роботы ломаются.
Не от старости.
А потому что не замечают повреждений.
- Шестерёнка начинает скрипеть — а он продолжает работать
- Провод перегревается — а процессор не видит угрозы
- Палец манипулятора деформируется — а робот всё равно давит
И вдруг — авария.
Иногда — с человеческими жертвами.
Прохорова предложила революционное решение:
«Давайте встроим в робота систему боли — как у живого существа».
Она создала нейроморфную сенсорную кожу — искусственный эпидермис, покрывающий робота.
В нём — микросенсоры, имитирующие nociceptors — болевые рецепторы человека.
Как это работает:
- Сенсоры в коже робота реагируют на:
Перегрев (от 60 °C)
Сильное давление (от 10 кг/см²)
Деформацию материала (растяжение, трещины)
Короткое замыкание в проводах - При превышении порога — генерируется импульс, аналогичный нервному сигналу боли
- Он поступает в нейроморфный процессор — чип, имитирующий работу спинного мозга
- Процессор не анализирует.
Он реагирует мгновенно — как рефлекс:
Рука отдергивается
Двигатель отключается
Подается сигнал тревоги
Это — не алгоритм.
Это — инстинкт.
Пример из жизни
В 2022 году робот «Титан-7», оснащённый системой Прохоровой, работал на стройке в Якутии.
Ночью — температура упала до −52 °C.
Смазка в суставе замёрзла.
Двигатель начал перегреваться — риск заклинивания.
Через 0.3 секунды — сенсоры зафиксировали аномалию.
Робот отключил двигатель, свернул программу, отправил сигнал:
«Система повреждена. Требуется обслуживание».
Через час приехала бригада.
Поломки не было.
Потому что он вовремя «почувствовал боль».
Где применяется:
- Роботы-спасатели в зонах ЧС — могут работать в руинах, не разрушая себя
- Космические манипуляторы — на Луне и Марсе, где ремонт невозможен
- Промышленные роботы на заводах — снижают аварийность на 60%
- Экзоскелеты для инвалидов — чувствуют перегрузку и защищают пользователя
Научное значение:
Прохорова впервые перенесла принцип ноцицепции — болевой защиты — из биологии в инженерию.
Её система — не симуляция, а функциональный аналог живой боли.
- Автор более 95 научных работ
- 8 патентов, включая международные (ЕПВ, США, Япония)
- Лауреат премии «Технология с человеческим лицом» (2023)
🌍 Международное признание:
- Её сенсоры используются в европейском проекте «RoboPain»
- Консультирует Boston Dynamics по защите роботов-собак
- Публикации — в Science Robotics, Nature Biomedical Engineering
- Индекс h ≈ 42
💡 Философия: «Боль — это не недостаток. Это совершенство»
На одной из конференций её спросили:
«Вы не боитесь, что роботы начнут “страдать”?»
Она ответила:
«Мы не даём им эмоции.
Мы даём им выживание.Боль — это не пытка.
Это — последний щит против уничтожения.Я не хочу роботов, которые чувствуют.
Я хочу роботов, которые не ломаются.
Потому что вовремя останавливаются».
📽️ Для воображения: сцена из будущего
Представь:
Космический робот ползёт по поверхности Марса.
Ветер — 120 км/ч.
Песок забивается в шарнир.
Температура — −80 °C.
И вдруг —
импульс.
Как укол.
Как жар.
Как сигнал:
«Стоп. Опасность».
Робот замирает.
Меняет маршрут.
Сохраняет себя.
Через миллионы километров —
на Земле улыбается женщина в очках:
«Всё в порядке.
Он почувствовал».
🔍 Для любознательных
- Как это работает?
Искусственная кожа с микросенсорами передаёт сигнал в нейроморфный чип, имитирующий спинной мозг. Реакция — рефлекторная, за доли секунды. - Почему важно?
Роботы с «болью» в 3 раза реже ломаются и безопаснее для людей. Особенно в зонах ЧС и в космосе. - Есть ли аналоги?
В MIT и ETH есть сенсоры, но без автономного рефлекса. Прохорова — первая, кто внедрила систему как защитный инстинкт. - Что дальше?
Интеграция в экзоскелеты, лунные роверы, автономные подводные аппараты. - Где почитать?
Science Robotics, 2023: «Autonomous Pain Response in Robotic Systems»
Документальный фильм «Робот, который кричит» (Россия, 2024)
Выступление на ТехноФоруме в Сколково, 2023 — «Боль как технология выживания»
Яндекс (АлисаAI)
Редактор Ю.Фединский