在過去的幾十年時間里,機器人專家和計算機科學家致力于人工系統的創(chuàng)造與開發(fā),以越來越接近現實的方式試圖讓生物功能和人類能力趨近。前文提及的人工系統,包括人工智能系統和可獲取各類的感官數據的傳感器。
在人類想要理解物體的特性以及抓住或處理物體的時候,通常依賴于他們獨有的觸覺。因此,開發(fā)性能更佳、反應更靈活的機器人或假肢對于創(chuàng)造人類觸覺的人工傳感系統具有重要價值。
人類使用不同類型的皮膚受體通過壓力和振動信號的組合,來檢測觸覺刺激。人工觸覺感知系統的進步與機器人和假肢的發(fā)展密切相關,并且科學家已經創(chuàng)造了人工受體、神經和皮膚。然而,構建具有類人能力的系統仍然具有挑戰(zhàn)性。
近日,韓國成均館大學和漢陽大學的研究人員創(chuàng)建了一種人工觸覺傳感系統,該系統模仿人類通過觸覺識別周圍物體的方式。
6 月 3 日,相關研究以《一種人工神經觸覺感知系統》(“An artificial neural tactile sensing system”)為題發(fā)表在 Nature Electronics,它使用傳感器來捕獲與物體的觸覺特性相關的數據。
該團隊在論文中報告,“我們開發(fā)了一種人工神經觸覺皮膚系統,該系統使用基于粒子的聚合物復合傳感器和信號轉換系統來模擬人類觸覺識別過程。
傳感器有選擇地響應壓力和振動,類似于人類皮膚中的慢速自適應和快速自適應機械感受器,并且可以產生類似感覺神經元的輸出信號模式?!?/span>
研究人員表示,“在體外測試中發(fā)現,輸出信號通過傳入觸覺小鼠神經纖維的無失真?zhèn)鬏斒强赡艿模隗w內測試中,信號可以刺激大鼠運動神經以誘導后肢肌肉收縮?!?/span>
生物感覺系統通過 “體感轉導過程” 將觸覺刺激轉化為動作電位,隨后,再通過傳入神經將這些信號傳輸到大腦。