一直以来,人类都在努力将自身具备的全部感官“复制”到机器人身上使其更加智能化。但是,相对于听觉、视觉而言,人类的触觉更加复杂,模拟起来十分困难。最近人们对于人工智能皮肤的研究取得了新进展,人类已经可以赋予机器人触觉功能。
可识别盲文的人造皮肤
斯坦福大学鲍哲南教授等人宣布联合研发出一种人造感觉神经,能够以类似于生物神经的方式发挥作用,感知触摸过程并与其他神经沟通。这种人造感觉神经具有良好的生物兼容性、柔性和高灵敏度,可以探测不同方向的运动,甚至能识别盲文。
人造传入神经系统用于盲文阅读
该团队还设法将人造神经与生物体连接起来:把人造神经元的一个电极插入蟑螂腿的神经元后,来自人造神经元的信号能引起蟑螂腿部肌肉的收缩。可以预想,这种人造触觉神经在机器人手术、义肢感触等领域都将有很好的应用前景。
该团队用的人造突触晶体管具有结构简单、功能调控灵活的特点,柔性有机材料的应用使得人造突触晶体管能具有很好的柔韧性,以及轻质等优势,这将更加适合于舒适性人体假肢感觉的重现和可穿戴电子的应用。
这样的神经系统有望为未来的假肢穿戴者提供更多感觉信息,帮助他们更好地控制假肢;也有望赋予未来机器人更强的能力,使得它们能够与千变万化的环境交互。
能感受疼痛的电子皮肤
据英国《每日邮报》报道,研究人员已经打造出一种能感知疼痛和触感的电子皮肤,包裹这种电子皮肤的假体能够有效帮助截肢者避免受伤。这种被称为e-dermis的电子皮肤,是由橡胶和织物打造的薄层,通过覆盖假手的指尖产生电脉冲。
当电子皮肤与物体接触时,这些微小的脉冲就会刺激假肢中的神经,以模拟触摸的真实感觉。
研究团队已经在一位匿名的截肢者身上进行了测试,测试者称:“这种体验就像是一个空壳重新获得了生命一样。”
电子皮肤的传感器通过放置在皮肤上的电极连接到佩戴者的假体上的神经,与真正的神经传递信号的方式相似。根据电子装置传递的不同脉冲模式,电子皮肤能够传递从轻触到疼痛的一系列感觉。
感知疼痛可以帮助我们躲避危险、保护我们的身体。而疼痛是目前截肢者缺少的重要防护性触感,因此,该研究成果在义肢应用中具有重要意义。
E-dermis技术可以用来使机器人系统更人性化,有可能为使用义肢的截肢者恢复一系列自然的、基于触觉的感觉,也可以用来扩展或延伸到宇航员手套和太空服,是人类智能化研究的重大进步。
欢迎转载,请标明出处,谢谢!
《纺织导报》杂志是中国纺织信息中心主办的导向性科技期刊,旨在对纺织技术发展动态进行深度的报道和分析,对科技政策和产业规则进行权威的解读,是政府机构、行业组织科技政策与思路趋向的风向标,是帮助行业与企业决策者把握纺织技术现状以及技术市场脉络的重要窗口。
纺织导报新浪微博:搜索“纺织导报”
纺织导报微信:搜索“texleader”或 “纺织导报”
纺织导报iPad电子杂志:Apple Store 搜索“纺织导报”
欢迎订阅《纺织导报》:邮发代号82-908
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货