柔性人造触觉神经 “解锁”新技能

近日,美国斯坦福大学鲍哲楠、韩国首尔大学李泰宇、南开大学徐文涛团队联合成功研制了一种基于柔性有机电子器件的高灵敏度仿生触觉神经系统——世界首条柔性人造触觉神经。这种人工神经触觉系统具有良好的生物兼容性、柔性和高灵敏度,在机器人手术、义肢感触等领域具有应用前景。

徐文涛教授介绍道,这项研究要解决的核心问题和关键点在于,设计并实现与生物神经系统工作原理相似,并能与生物神经信号兼容的人造系统,同时使这套系统具有很好的柔韧性。基于上述设想,中美韩联合研究团队利用柔性有机材料模拟了一种人体触觉神经。这种人造感知神经由3个核心部件组成:电阻式压力传感器、有机环形振荡器、突触晶体管。该系统首先利用一系列感受器感知极为细微的压力,并产生相应的电压变化,随后通过环形振荡器(人工神经纤维)将电压变化转变为电脉冲信号。多个环形振荡器得到的电信号被突触晶体管集成转变为突触电流,进而传递到下一级神经。

“从功能上讲,这种人造神经能很好地模拟人类皮肤的触觉功能,并能与生物体神经信号兼容。我们初步证实了这种兼容性。”徐文涛说,“由于这种感知神经与生物体神经的兼容性,它可应用于假肢中与人体神经系统相兼容的感知的实现,而且对神经系统疾病的治疗具有潜在意义。同时,这种人造神经如果应用于软体机器人,可使其实现类似人类的感知,并在极端工作环境中替代人。”

当机器人拥有触觉!相信在不久的将来,将“解锁”更多新技能。

 

 

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