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人造神經(jīng)系統(tǒng)為假肢和機器人提供觸感

   日期:2018-06-04     來源:科技日報    作者:昏昏     評論:0    
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  記者房琳琳
 
  美國斯坦福大學和韓國首爾國立大學研究人員開發(fā)了一種人造感覺神經(jīng)系統(tǒng),可以激活蟑螂的抽搐反射,還能識別盲文字母。相關文章發(fā)表在近日的《科學》雜志上,這項為假肢創(chuàng)造人造皮膚的工作,是恢復截肢者感覺的第一步,也許有一天可以為機器人提供一些反射能力。
 
  該成果模仿了皮膚如何伸展、修復自身的過程,它像智能感官網(wǎng)絡一樣,不僅知道如何將愉快的感覺傳遞給大腦,還知道什么時候命令肌肉做出反射性的及時決定。斯坦福大學化學工程教授、論文資深作者之一鮑哲南說,皮膚是一個復雜的傳感、信號和決策系統(tǒng),人造感覺神經(jīng)系統(tǒng)是為各種應用創(chuàng)造類似皮膚感覺神經(jīng)網(wǎng)絡的關鍵步驟。
 
  這篇論文描述的人造感覺神經(jīng)回路,可以嵌入未來用于神經(jīng)假體裝置和軟體機器人的類皮膚覆蓋物中。其集成了重要的三個組件——觸摸傳感器能夠檢測到很小的外部壓力;靈活的電子神經(jīng)元可以發(fā)射信號;人造突觸晶體管能感覺信號刺激。其中,生物突觸可以傳遞信號,并可以存儲信息以做出簡單決定,突觸晶體管在人造神經(jīng)電路中執(zhí)行這些功能。
 
  小組成員測試了系統(tǒng)產(chǎn)生反射和觸覺的能力。在一次測試中,他們將人造神經(jīng)連接到蟑螂腿上,并對觸摸傳感器施加微小的壓力增量。電子神經(jīng)元將傳感器信號轉換為數(shù)字信號,并通過突觸晶體管將其傳遞出去,讓蟑螂腿隨著觸摸傳感器上壓力增大或減小而或多或少地劇烈抽動。在另一項測試中,這種人造神經(jīng)還能夠區(qū)分盲文字母。
 
 
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