机器人借助人造神经实现触心升级
电影《机器管家》里的机器人管家安德鲁，在科学家的帮助下安装了感觉模块，一改往日高冷做派，变得会吃醋，会喊疼，并有了人类的各种“感觉”。如今，这样的科幻场景正一点一滴地走近现实。
最近，《科学》杂志发表了一项突破性的研究：斯坦福大学鲍哲南教授、首尔大学李泰宇（音译）教授、南开大学徐文涛教授联合研发了一条柔性的人造感觉神经，并成功模拟了对触觉的感受。这一全新的系统是如何制造的？它未来能给我们带来哪些改变？
为了实现将感官“复制”到机器人的梦想，我们一直在追求。然而迄今为止，机器仍然缺乏一些极其关键的能力，其中就包括人类精密而完善的触觉。要想让机器人也具有皮肤的能力，最核心的问题和难点在于如何设计并实现与生物神经系统工作原理相似，还能够与生物神经信号很好兼容的人造系统，而且这套系统还得具有很好的柔韧性。
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。他们制造的人造神经系统由三大核心组件构成：触觉感受器、人造神经元和突触晶体管。其中，触觉感受器由一组压力传感器组成，连接到一个作为人造神经元的环形振荡器上；一系列传感器负责感知压力信号，并由此产生相应的电压变化；之后，环形振荡器会将电压变化转换成电脉冲；最后，突触晶体管将电脉冲输出，从而形成了完整反射弧。
早在三年前，该团队中的美方研究人员就成功制造出了一款人工皮肤。“那款人工皮肤可以响应压力变化，并向神经细胞发送信号。”徐文涛介绍说，“这一次的人造感觉系统更进了一步，现在已经能够感受方向、传递信息和识别盲文。”
记者了解到，在识别盲文试验中，他们用一定像素大小的小盲文字符作用于对应6个压力传感上，并通过对应环形振荡处理后获得突触后电流波形，以实现盲文字符识别。此外，他们还将该物质与蟑螂腿运动用的运动控制引擎结合，用以进行生物—电子混合反射弧实验，有助于蟑螂腿进行弹跳式移动反应。
值得注意的是，这次使用的人造突触晶体并非硅基型，而是结构简单、功能调控灵活且具备柔韧性的新型物质。在功能上，可以通过材料选择及内部微结构调整来调节性能，因此更加适合舒适性假肢以及可穿戴电子设备应用。
未来可能集成更多这样的感到身体信息，为失去手臂或腿部功能者提供更多帮助，让他们更好地控制假肢；也有望构建灵活的人工生长装置，如用于制造敏捷软机械动物，它可以接收来自环境信息，以仿生方式处理，然后像动物一样移动，从而在复杂环境中替代人类任务。
目前，这种新型物质尚不能完全理解复杂机械输入或温度等信息。这正是他们下一步工作重点所需解决的问题。
