机器人大军启航人造神经系统助力机器人实现真实感体验
电影《机器管家》里的科幻场景正一点一滴地走近现实。最近，顶尖学术期刊《科学》发布了一篇突破性研究，斯坦福大学鲍哲南教授、首尔大学李泰宇教授、南开大学徐文涛教授团队联合研发出首条柔性人造感觉神经，并成功模拟了对触觉的感受。这项全新的人造神经系统如何制造？未来能给我们带来哪些改变？
人类一直在追求将感官“复制”到机器人的梦想，但迄今为止，机器仍缺乏一些关键能力，其中包括人类精密而完善的触觉。为了解决这一难题，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。
这次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，与一个作为人造神经元的环形振荡器连接；一系列传感器负责感知压力信号，并产生相应电压变化；最后，由环形振荡转换电压变化为电脉冲，而突触晶体管输出这些电脉冲，从而形成完整反射弧。
此前三年，该团队已经成功制造出了一款可以响应压力变化并向神经细胞发送信号的人工皮肤。而现在，这个人工感觉系统不仅能够识别盲文，还能更好地帮助人们接近生物体的触觉能力。
在识别盲文试验中，用一定像素盲文字符作用于6个压力传感子，并通过对应环形振荡实现信号转换，再通过多个突触晶体管获得突后电流波形，以实现盲文字符的识别。此外，他们还将这个系统与蟑螂腿的运动神经连接，使得蟑螂腿进行弹跳反射运动，证明这种人工感觉不仅可以模拟人类皮肤功能，还能与生物体兼容。
值得注意的是，这次使用的人工突变晶片结构简单，可调控性能灵活且具有柔韧性，有助于舒适假肢重现以及可穿戴电子应用。在未来，可以集成更多这样的设备，为假肢用户提供更多帮助，让他们更好控制假肢；也有望用于制造灵活软机械，如生物敏捷软机，它可以接收来自环境信息，以仿生方式处理信息并移动，在极端环境下替代原有的机械设备。
虽然目前这种技术还不能完全解锁所有复杂机械信息或温度等，但这是他们下一步工作方向和重点所在。这项技术对于改善残疾者的生活质量、提升工业自动化水平及推动新型医疗手段都具有重要意义。
