格拉斯哥大学:新型电子皮肤能感受“疼痛”

格拉斯哥大学的一组工程师发表论文称，他们开发了一种能感受“疼痛”的电子皮肤，或可以帮助创造出具有人类敏感性的新一代智能机器人。该系统模仿大脑的神经通路以进行学习，使用智能皮肤的机械手表现出对外部刺激做出反应的非凡能力。

几十年来，科学家们一直致力于制造具有触觉敏感性的人造皮肤。一种被广泛探索的方法是在电子皮肤表面分布一系列接触或压力传感器，以使其能够检测到它何时与物体接触。

然而，传感器通常会产生大量数据，这些数据可能需要一定时间才能得到正确处理和响应。因此，会引起延迟，从而降低皮肤在现实世界任务中的潜在有效性。

为了构建一种能够进行高效计算、类似突触反应的电子皮肤，研究人员将由 168 个由氧化锌纳米线制成的突触晶体管组，直接打印到柔性塑料表面上。然后，他们将突触晶体管与存在于全关节的人形机器人手掌上的皮肤传感器连接起来。

当传感器被触摸时，它会记录其电阻的变化—微小的变化对应于轻微的触摸，而较重的触摸会产生较大的电阻变化。该输入旨在模仿感觉神经元在人体中的工作方式。

该团队使用该电压尖峰的不同输出来教导皮肤对模拟疼痛做出反应。通过设置一个输入电压阈值以引起反应，该团队可以使机器人的手从手掌中心的尖锐刺拳中后退。换句话说，它学会了能感受“疼痛”的能力，就跟人类一样。

该研究论文题为“Printed synaptic transistor–based electronic skin for robots to feel and learn”，已发表在《科学机器人》上。

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