斯坦福大学研发的仿生神经系统有望应用于假肢

裘苇贵
导读 简介斯坦福大学和首尔大学联合团队最近开发了一个可以感知触摸并做出反应的斯坦福大学和首尔大学联合团队,最近开发了一个可以感知触摸并做

简介斯坦福大学和首尔大学联合团队最近开发了一个可以感知触摸并做出反应的斯坦福大学和首尔大学联合团队,最近开发了一个可以感知触摸并做出反应的仿生神经系统。有望结合人造皮肤恢复截肢者的触觉。未来我们甚至可以在机器人身上构建人类的反射神经功能。这项研究已经发表在《科学》(科学)杂志上。

仿生神经系统这个仿生神经系统由三个部分组成,第一个是触觉传感器,可以感知微小的压力。然后,传感器会将压力转换成数字信号,通过弹性电子神经传递并刺激生物突触模型设计的仿生突触,做出反应。

这个仿生突触是整个仿生系统最重要的组成部分。正如首尔大学研究员Tae-Woo Lee所说,“生物神经系统中的突触可以作为信号的中继站,它可以存储信息并做出简单的反应。我们开发的仿生突触也具有这些重要功能”。

研究小组进一步让系统“学习”如何根据信号的强度和频率进行识别并做出简单的反应。在一项实验中,该系统被连接到蟑螂的脚上,并逐渐增加对触觉传感器的轻微压力。传感器发出的数字信号经过电子神经刺激仿生突触后,蟑螂的脚可以根据压力有相应的泵送和储存反应。在另一项实验中,研究人员能够通过触觉传感器返回的信号区分盲文卡片上的字母。

我们也推荐仿生眼时代:红外透视和显微视觉将不再是未来发展的梦想。这种仿生神经系统还处于发展的初级阶段。如果要开发成假肢用的人造皮肤,还缺少感知热等刺激的传感器。而且它必须是灵活的,能向大脑传递信号。研究人员还希望开发更多节能的传感器,这些传感器可以应用于机器人,提供类似人类的感知和反应能力,并提高它们的敏捷性。

参考资料:

斯坦福大学。(2018年5月29日)。一种人工神经系统赋予修复设备和机器人触觉|斯坦福新闻。传入神经纤维中的交感-传入耦合,神经生理学实验。(未注明)。SpringerReference。doi :10.1007/springer reference _ 124337

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