机器人的心脏人造神经系统的奇迹
机器人“解锁”真实感觉：人造神经系统的突破
电影《机器管家》中，安德鲁机器人通过安装感觉模块，变得会吃醋、会喊疼，就像拥有了人类的各种“感觉”。近日，科学家们在《科学》杂志上发表了一项研究，他们成功制造出了首条柔性的人造感觉神经，并用它模拟了触觉。这项全新的系统如何制作？它能为我们带来什么改变？南开大学电子信息与光学工程学院教授徐文涛接受了科技日报记者的采访。
这项研究向类人假肢和人造皮肤等器官仿生制造迈出了一大步。未来，机器人将变得“温情脉脉”，像真人的样子，“解锁”更多的“感觉”。
要让机器具有皮肤能力，最核心的问题是设计一个与生物神经系统原理相似的、兼容生物神经信号且具有柔韧性的系统。中美韩联合团队借鉴了生物传入神经系统，将其分为三大核心组件：触觉感受器、人造神经元和突触晶体管。
早在三年前，该团队已经成功制造了一款可以响应压力变化并向神经细胞发送信号的人造皮肤。这次的人造感觉系统更进一步，可以感受方向、传递信息并识别盲文。它能够更好地帮助人造皮肤实现接近生物体的触觉能力。
在识别盲文试验中，科学家们使用一定像素的盲文字符作用于对应的6个压力传感器，然后利用环形振荡器转换信号，再通过多个突触晶体管获得突触后电流波形，以实现对盲文字符的识别。
最令人惊喜的是，他们将这个新型感觉神经与蟑螂腿的运动神經连接，使得蟑螂腿进行弹跳反射运动。“实验结果表明，这种新型感到不仅可以模拟人类皮肤觅觫功能，还能与生物体激素信号很好地兼容。”徐文涛回忆起当时的情景。
这种新型突触晶体管比硅基突冲简单、灵活且有柔韧性。在功能上，它可以通过材料选择及内部微结构控制调节性能，这使得这个新型感到更加适合舒适性假肢以及可穿戴电子应用。此外，它还可能用于制造仿生软机械手臂，如用于极端复杂环境下的替代品。
虽然目前这款感到不能感知复杂机械信息或温度，但这是他们下一步工作方向和重点。
