時(shí)間:2024-02-22 15:20:31來源:中國科技網(wǎng)
美國斯坦福大學(xué)和韓國首爾國立大學(xué)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(shí)別盲文字母。相關(guān)文章發(fā)表在近日的《科學(xué)》雜志上,這項(xiàng)為假肢創(chuàng)造人造皮膚的工作,是恢復(fù)截肢者感覺的第一步,也許有一天可以為機(jī)器人提供一些反射能力。
該成果模仿了皮膚如何伸展、修復(fù)自身的過程,它像智能感官網(wǎng)絡(luò)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(shí)候命令肌肉做出反射性的及時(shí)決定。斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授、論文資深作者之一鮑哲南說,皮膚是一個(gè)復(fù)雜的傳感、信號(hào)和決策系統(tǒng),人造感覺神經(jīng)系統(tǒng)是為各種應(yīng)用創(chuàng)造類似皮膚感覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)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(jī)器人的類皮膚覆蓋物中。其集成了重要的三個(gè)組件——觸摸傳感器能夠檢測(cè)到很小的外部壓力;靈活的電子神經(jīng)元可以發(fā)射信號(hào);人造突觸晶體管能感覺信號(hào)刺激。其中,生物突觸可以傳遞信號(hào),并可以存儲(chǔ)信息以做出簡(jiǎn)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(cè)試了系統(tǒng)產(chǎn)生反射和觸覺的能力。在一次測(cè)試中,他們將人造神經(jīng)連接到蟑螂腿上,并對(duì)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(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),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(dòng)。在另一項(xiàng)測(cè)試中,這種人造神經(jīng)還能夠區(qū)分盲文字母。
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