来源： 时间：2022-08-14 16:35:07
科学家已经开发了一种人工感觉神经系统，可以在假肢中提供触觉，并赋予未来的机器人反射能力。研究人员正在寻求模仿皮肤如何伸展，自我修复并像一个智能的感官网络一样发挥作用，该网络不仅知道如何将愉悦的感觉传递给大脑，而且还知道何时命令肌肉做出反射性反应以做出迅速的决定。
该研究发表在《科学》杂志上，描述了一种人工感觉神经回路，该回路可以嵌入神经假体设备和软机器人的未来皮肤状覆盖物中。这种基本的人工神经回路集成了三个先前描述的组件。第一种是触摸传感器，可以检测甚至很小的力。该传感器通过第二个组件-柔性电子神经元发送信号。触摸传感器和电子神经元是先前发明的改进版本。
来自这些组件的感觉信号会刺激第三个组件，即模仿人类突触的人工突触晶体管。“生物突触可以传递信号，还可以存储信息以做出简单的决定。突触晶体管在人工神经回路中执行这些功能，”Lee说。在人类中，当突然敲击导致膝盖肌肉伸展时，这些肌肉中的某些传感器会通过神经元发出冲动。神经元反过来向相关的突触发送一系列信号。
<iframe src = "https://www.dailymotion.com/embed/video/ k6HJgkenua574QufF5c" 宽度 = "100%" 高度 = "363"></iframe>突触网络识别突然伸展的模式，并同时发出两个信号，一个导致膝盖肌肉反射性收缩，另一个不太紧急的信号记录大脑中的感觉。包括韩国首尔国立大学的研究人员在内的研究人员开发了一种电子神经元，该神经元将信号传递到突触晶体管，其设计方式使其学会根据低强度和频率识别感觉输入并做出反应功率信号，就像生物突触一样。
他们测试了系统产生反射和感知触摸的能力。在一项测试中，他们将人工神经连接到蟑螂腿上，并向触摸传感器施加微小的压力增量。电子神经元将传感器信号转换为数字信号，并通过突触晶体管中继，随着触摸传感器上的压力增加或减少，导致腿部或多或少地剧烈抽动。他们还表明，人工神经可以检测到各种触摸感觉。在一个实验中，人工神经能够区分盲文字母。在另一种情况下，他们在传感器上以不同的方向滚动了一个圆柱体，并准确地检测了运动的方向。
研究人员说，人工神经技术仍处于起步阶段。为假体设备创建人造皮肤覆盖物将需要新的设备来检测热量和其他感觉，将其嵌入柔性电路的能力，然后将所有这些与大脑连接的方法。该小组还希望创建低功耗的人工传感器网来覆盖机器人，其想法是通过提供人类从皮肤中获得的一些相同反馈来使它们更加敏捷。
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