在过去的几十年时间里,机器人专家和计算机科学家致力于人工系统的创造与开发,以越来越接近现实的方式试图让生物功能和人类能力趋近。前文提及的人工系统,包括人工智能系统和可获取各类的感官数据的传感器。 在人类想要理解物体的特性以及抓住或处理物体的时候,通常依赖于他们独有的触觉。因此,开发性能更佳、反应更灵活的机器人或假肢对于创造人类触觉的人工传感系统具有重要价值。 人类使用不同类型的皮肤受体通过压力和振动信号的组合,来检测触觉刺激。人工触觉感知系统的进步与机器人和假肢的发展密切相关,并且科学家已经创造了人工受体、神经和皮肤。然而,构建具有类人能力的系统仍然具有挑战性。 近日,韩国成均馆大学和汉阳大学的研究人员创建了一种人工触觉传感系统,该系统模仿人类通过触觉识别周围物体的方式。 6 月 3 日,相关研究以《一种人工神经触觉感知系统》(“An artificial neural tactile sensing system”)为题发表在 Nature Electronics,它使用传感器来捕获与物体的触觉特性相关的数据。 图丨相关论文(来源:Nature Electronics) 该团队在论文中报告,“我们开发了一种人工神经触觉皮肤系统,该系统使用基于粒子的聚合物复合传感器和信号转换系统来模拟人类触觉识别过程。 传感器有选择地响应压力和振动,类似于人类皮肤中的慢速自适应和快速自适应机械感受器,并且可以产生类似感觉神经元的输出信号模式。” 研究人员表示,“在体外测试中发现,输出信号通过传入触觉小鼠神经纤维的无失真传输是可能的,而在体内测试中,信号可以刺激大鼠运动神经以诱导后肢肌肉收缩。” 生物感觉系统通过 “体感转导过程” 将触觉刺激转化为动作电位,随后,再通过传入神经将这些信号传输到大脑。 图丨模仿生物系统的人工触觉系统(来源:Nature Electronics) |
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