datasheet

柔性人造触觉神经研发成功

2018-06-12来源: 健康报 关键字:人造神经  触觉

如果能让机器人拥有触觉,可以感知温度、压力,甚至具有神经活动,那么它们将“解锁”更多新技能。日前,世界上首条柔性人造触觉神经的问世,让这一设想距离现实更近了一步。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在《科学》杂志上发表论文,报道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。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。

南开大学电子信息与光学工程学院徐文涛教授说,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,这项工作开创性地制造出柔性人造感知神经,并实现人造神经与动物神经形成的杂化反射弧。

“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。”徐文涛说。


关键字:人造神经  触觉

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/article_201806128788.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:AI医疗应用场景启动,辅助诊断将首先迎来商业化
下一篇:骨科巨头Stryker拟收购波士顿科学,估值1100亿美元医疗设备巨头诞生!

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

当机器人有了人造神经,就能真实感觉到你?

电影《机器管家》里的机器人管家安德鲁在科学家帮助下,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,电影里的科幻场景正一点一滴地走近现实。 近日,顶尖学术期刊《科学》刊登了一篇突破性研究:斯坦福大学鲍哲南教授、首尔大学李泰宇(音译)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,并成功用它实现了对人体触觉的模拟。这一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?承担此次研究部分核心工作的南开大学电子信息与光学工程学院教授徐文涛接受了科技日报记者采访。 三大核心部件形成完整反射弧徐文涛称,这项研究向类人假肢、人造皮肤等器官仿生制造迈出坚实一步,未来
发表于 2018-07-20

人造神经系统为假肢与机器人提供皮肤触感

了重要的三个组件——触摸传感器能够检测到很小的外部压力;灵活的电子神经元可以发射信号;人造突触晶体管能感觉信号刺激。其中,生物突触可以传递信号,并可以存储信息以做出简单决定,突触晶体管在人造神经电路中执行这些功能。小组成员测试了系统产生反射和触觉的能力。在一次测试中,他们将人造神经连接到蟑螂腿上,并对触摸传感器施加微小的压力增量。电子神经元将传感器信号转换为数字信号,并通过突触晶体管将其传递出去,让蟑螂腿随着触摸传感器上压力增大或减小而或多或少地剧烈抽动。在另一项测试中,这种人造神经还能够区分盲文字母。
发表于 2018-06-04

人造神经元计算速度超过人脑

一种以神经元为模型的超导计算芯片,能比人脑更高效快速地加工处理信息。近日刊登于《科学进展》的新成果,或许将成为科学家们开发先进计算设备来设计模仿生物系统的一项主要基准。尽管在其商用之前还存在许多障碍,但这项研究为更多自然机器学习软件打开了一扇大门。当下,人工智能软件越来越多地开始模仿人类大脑。而诸如谷歌公司的自动图像分类和语言学习程序等算法也能够利用人工神经元网络执行复杂的任务。但因为常规的计算机软件不能被设计运行类似大脑的算法,因此相比人类大脑而言,这些机器学习就需要更高的运算能力。“肯定会有更好的方法来做这些,因为大自然都能够找到更好的办法。”该研究合作者、美国国家标准与技术研究所(NIST)物理学家Michael
发表于 2018-02-05

人工智能的底层硬件基石已完成:IBM发明世界首个人造神经元

    从AlphaGo击败李世石,宣布超级计算机攻克了围棋这一穷举法不可能征服的领域后,人工智能(AI)又成了所有人最热门的话题之一。   对于不少该领域的科学家而言,人工智能的终极目标之一就是用机器实现人脑的全部功能,而作为人脑的最小细胞单位——神经元,可能会是一个最好的入手点。   美国当地时间8月3日,IBM官方宣布了他们的最新成果——首个人造神经元,可用于制造高密度、低功耗的认知学习芯片。 图片来源:IBM   IBM苏黎世研究中心制成了世界上第一个人造纳米尺度随机相变神经元。IBM已经构建了由500个该神经元组成的阵列,并让该阵列
发表于 2016-08-05
人工智能的底层硬件基石已完成:IBM发明世界首个人造神经元

新型人造神经突触可以模拟人脑性能

表明,人的大脑消耗的功率大约在20瓦,这是仅够点亮一个昏暗的灯泡,而天河二号的功耗却大约在17.8兆瓦,这足够运行90万只这样的灯泡。   科学家们想制造模仿人脑功耗和效率的计算机,人工突触的发展将是关键的一步。   不过直到现在,人工突触消耗的能量比生物突触消耗的能量还是多很多。之前的研究显示,生物神经元每次运行只要消耗10飞摩尔的能量,而现在,韩国浦项大学的材料科学家和高级学者Tae-Woo Lee带领的研究团队生产的人工突触只需要1.23飞摩尔的能量。 这项研究表明,未来的生物大脑在能源消耗和存储密度方面最终将超越人脑,Tae-Woo Lee说。   这些人造突触是一种晶体管,或者是电子开关,通过开关可以模拟神经突触的发射
发表于 2016-07-02
新型人造神经突触可以模拟人脑性能

触觉传感器背后 中国的弯道超车只能靠运气?

  给一个压力,还一个电信号。触觉传感器的简单转变就能让真实世界以“二进制”的方式传给机器人。下面就随物联网小编一起来了解一下相关内容吧。  “一点点压力就能产生匹配的电流。”在加了形容词后,这个转变困难了一些,西北工业大学副教授杨鹏飞解释,要灵敏地捕捉到“一点点”的输入,并给出严格匹配的输出。  “需要稳定、精确的输出,并且消除不同‘维’间的耦合干扰。”东南大学教授宋爱国的进一步阐释意味着这种转变难上加难。  这个信号转变的稳定实现,让巴掌大小的日本阵列式产品即便卖到10万元,也能在科研和产业市场占尽先机。“靠进口”是科技日报记者日前多方调查该产品消费者的一致答案。  行业内,工艺不过关  精确、稳定的严苛要求,拦住了我国
发表于 2018-04-26

小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">