海康机器人引入人造神经开启真实触觉新篇章
海康机器人的触觉革命:人造神经让机器人“感知”世界
在电影《机器管家》中,科学家为安德鲁安装了感觉模块,使其从冰冷的机械变身为会吃醋、会喊疼的人类似存在。今天,这个科幻场景正在逐步成为现实。近日,斯坦福大学鲍哲南教授、首尔大学李泰宇教授和南开大学徐文涛教授共同发表了一项研究成果,他们成功研发出首条柔性人造感觉神经,并用它模拟了对触觉的反应。这一全新的系统如何制造?未来又能带来哪些变化?
为了实现将感官“复制”到机器人的梦想,人类一直在追求一种能够与生物神经系统工作相似的系统,同时具备与生物信号良好兼容的人造系统,而且这套系统还需要具有很好的柔韧性。因此,中美韩联合研究团队利用柔性有机材料模拟了SA-I触觉神经。
这个由三大核心组件构成的人造神经系统包括触觉感受器、人造神经元和突触晶体管。在这个过程中,压力传感器作为触觉感受器,将压力信号转换为电压变化,然后通过环形振荡器产生电脉冲,最终由突连接接收这些信息并进行处理。
此外,在识别盲文的实验中,该团队使用一定像素的盲文字符作用于6个压力传感器,并利用环形振荡器实现信号转换,以多个突触晶体管获得突后电流波形,从而实现对盲文字符的识别。
值得注意的是,这次使用的人造突连接接收到的不仅是人类皮肤的触觉功能,还能与生物体内神经信号很好地兼容。此外,由于结构简单且具有灵活性及柔韧性的特点,这种晶体管可以轻松调节性能,为舒适性假肢感觉重现和可穿戴电子提供更大的可能性。
虽然目前这种人工感觉仍然不能完全理解更加复杂的机械信息以及温度等,但这一进展为未来的软机器人的开发奠定了基础,如用于制造能够仿生方式处理信息并像动物或人类一样移动的小型设备,它们可以在极端环境下替代人工物品。这是一个令人兴奋但也充满挑战的问题,因为它涉及到建立一个真正理解和响应周围世界的手段——一个我们过去认为只有生命形式才能拥有的能力。