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第一种电子皮肤模仿人类的疼痛反应

作者: bjrobot 时间:2021-12-28 来源:未知
摘要:机器人皮肤的概念性图像,能够感知疼痛、热量和压力 Ella Maru Studio 电子皮肤与人类皮肤具有相同的感官功能,这对机器人和医疗设备领域来说意义重大,科学家们不仅仅关注令人愉悦的皮肤。澳大利亚的研究人员已经成功地开发出一种人造皮肤,这种皮肤能够像


机器人皮肤的概念性图像,能够感知疼痛、热量和压力   Ella Maru Studio

电子皮肤与人类皮肤具有相同的感官功能,这对机器人和医疗设备领域来说意义重大,科学家们不仅仅关注令人愉悦的皮肤。澳大利亚的研究人员已经成功地开发出一种人造皮肤,这种皮肤能够像真实皮肤一样对疼痛刺激做出反应,他们认为这是迈向智能机器和假肢的重要一步。

这似乎不是最实际的目标,但研究人员一直致力于开发电子皮肤,让机器人和假肢感觉疼痛已有相当一段时间了。例如,这些技术可以让截肢者知道他们是否捡到了锋利或危险的东西,或者可以让机器人更耐用、更安全,让人类更安全。

澳大利亚皇家墨尔本理工学院(Royal Melbourne Institute of Technology)的最新突破背后的研究人员相信,他们已经创造出了第一种能够以前所未有的细节复制痛苦刺激反馈回路的设备。就像神经信号以扭曲的速度传递到大脑,告诉它我们遇到了尖锐或炎热的东西一样,新的人造皮肤以极高的效率做到这一点,并且能够区分较轻和较严重的疼痛形式。

研究人员阿塔尔·拉赫曼(Ataur Rahman)博士说:“我们基本上创造了第一个电子体感器——复制了驱动我们感知感官刺激的身体神经元、神经通路和受体复杂系统的关键特征” 。“虽然一些现有技术已经使用电信号来模拟不同程度的疼痛,但这些新设备可以对真实的机械压力、温度和疼痛做出反应,并提供正确的电子响应。这意味着我们的人造皮肤知道用手指轻轻触针与意外刺伤针之间的区别elf与it——这是一个前所未有的重要区别。”


RMIT研发的电子皮肤有朝一日将使机器人和假肢能够感知疼痛

人造皮肤实际上包含了团队一直在研究的三种独立的传感技术。它包括一种由生物相容性硅酮制成的可拉伸电子材料,该材料薄如贴纸,温度反应性涂层会随着温度的变化而发生变化,电子记忆细胞被设计成模仿大脑存储信息的方式。

首席研究员马杜·巴斯卡兰教授说:“我们一直在通过皮肤感觉到东西,但我们的疼痛反应只在某一点起作用,比如当我们触摸太热或太尖锐的东西时。”“到目前为止,还没有任何电子技术能够真实地模拟人类的疼痛感。当压力、温度或温度达到疼痛阈值时,我们的人造皮肤会立即做出反应。这是未来发展复杂反馈系统的关键一步,我们需要这种系统来提供真正智能的假肢和智能机器人。”

通过进一步的研究,研究小组设想电子皮肤有一天也可以作为非侵入性皮肤移植的一种选择。

Bhaskaran说:“我们需要进一步开发,将这项技术融入生物医学应用,但其基本原理——生物相容性、皮肤般的延展性——已经存在。”

这项研究发表在《