會員登錄
音頻科普：讓機器人擁有人類的感覺
打賞
推廣
音頻科普：讓機器人擁有人類的感覺
各位朋友大家好，歡迎收聽《科學播報》。一直以來，科學家一直努力讓機器擁有我們人類的感覺，比如觸覺。然而，觸覺感官的模擬十分複雜，需要上千種感受器來感受不同類型的壓力，還要感受溫度和位置的變化等等。同時，這些複雜的信號還要經神經網絡傳輸到大腦。近來這項研究終於有了突破性的進展，今天我們就來講講，科學家研發出了一種人造感覺神經。這項研究由斯坦福大學鮑哲南的團隊主導，結果發表在了《科學》雜誌上。
我們先來說說，生物傳入神經係統的一係列反應機製：首先，壓力要作用到生物體的感受器，這會引起感受電位的改變，而這種改變會觸發神經元動作電位的產生。然後多個動作電位通過神經元之間形成的突觸匯合，最終實現信息處理。
人造感覺神經模擬這種作用機理，同樣由觸覺感受器、人造神經元和突觸晶體管構成。
其中，觸覺感受器由一組壓力傳感器組成，負責感知壓力信號，由此產生相應的電壓變化；與之相連的環形振蕩器相當於人造神經元，會將電壓變化轉變成電脈衝；最後，突觸晶體管將電脈衝輸出，形成完整的反射弧。
為了檢測該人造神經是否與生物體相容，研究人員將人造感覺神經與蟑螂腿的生物運動神經相連，組合成生物-電子混合反射弧，來驗證是否可以實現蟑螂腿的彈跳反射運動。當人造感覺神經接收到壓力的輸入時，經特定放大器處理後信號會引起蟑螂腿部脛骨伸肌的興奮，實現了蟑螂腿的彈跳反射。
盡管從功耗的角度上來說，這種人造感覺神經仍然有非常大的提升空間。但是這種人造感覺神經具有良好的生物兼容性、柔性和高靈敏度，可以探測不同方向的運動，甚至還能識別盲文。我們不難想象，這種人造觸覺神經在機器人手術、義肢感觸等領域都將有很好的應用前景，這對“機器觸覺”的實現也將是一項重大的進展。
關注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書籍】，了解最新科普書籍
回複【團體定製】，了解最新團體定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習觀鳥相關科普星空体育官网入口网站
各位朋友大家好，歡迎收聽《科學播報》。一直以來，科學家一直努力讓機器擁有我們人類的感覺，比如觸覺。然而，觸覺感官的模擬十分複雜，需要上千種感受器來感受不同類型的壓力，還要感受溫度和位置的變化等等。同時，這些複雜的信號還要經神經網絡傳輸到大腦。近來這項研究終於有了突破性的進展，今天我們就來講講，科學家研發出了一種人造感覺神經。這項研究由斯坦福大學鮑哲南的團隊主導，結果發表在了《科學》雜誌上。
我們先來說說，生物傳入神經係統的一係列反應機製：首先，壓力要作用到生物體的感受器，這會引起感受電位的改變，而這種改變會觸發神經元動作電位的產生。然後多個動作電位通過神經元之間形成的突觸匯合，最終實現信息處理。
人造感覺神經模擬這種作用機理，同樣由觸覺感受器、人造神經元和突觸晶體管構成。
其中，觸覺感受器由一組壓力傳感器組成，負責感知壓力信號，由此產生相應的電壓變化；與之相連的環形振蕩器相當於人造神經元，會將電壓變化轉變成電脈衝；最後，突觸晶體管將電脈衝輸出，形成完整的反射弧。
為了檢測該人造神經是否與生物體相容，研究人員將人造感覺神經與蟑螂腿的生物運動神經相連，組合成生物-電子混合反射弧，來驗證是否可以實現蟑螂腿的彈跳反射運動。當人造感覺神經接收到壓力的輸入時，經特定放大器處理後信號會引起蟑螂腿部脛骨伸肌的興奮，實現了蟑螂腿的彈跳反射。
盡管從功耗的角度上來說，這種人造感覺神經仍然有非常大的提升空間。但是這種人造感覺神經具有良好的生物兼容性、柔性和高靈敏度，可以探測不同方向的運動，甚至還能識別盲文。我們不難想象，這種人造觸覺神經在機器人手術、義肢感觸等領域都將有很好的應用前景，這對“機器觸覺”的實現也將是一項重大的進展。
關注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書籍】，了解最新科普書籍
回複【團體定製】，了解最新團體定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習觀鳥相關科普星空体育官网入口网站
聽說，打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普，我們是認真的！
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
- 參加最新科普活動
- 認識科普小朋友
- 成為科學小記者
