新型电子皮肤使机械人「觉得苦楚悲痛」

模拟人体神经元事情事理，新型电子皮肤加快反应速率并仿照疼痛反应。

作者：Claire

出品：财经涂鸦

由格拉斯哥大学Ravinder Dahiya教授领导的可波折电子和传感技能小组开拓了一种新型电子皮肤，该电子皮肤具有一种基于“突触晶体管”(synaptic transistors)的新型处理系统，模拟大脑的神经通路以进行学习。
利用智能皮肤的机器人的手掌表现出极好的对外部刺激做出反应的能力。

研究团队将最新研究结果揭橥在6月份的Science Robotics杂志，题为“基于印刷突触晶体管的电子皮肤让机器人感想熏染和学习”（Printed Synaptic Transistors based Electronic Skin for Robots to Feel and Learn）。
该论文先容了研究职员如何构建他们的电子皮肤(e-skin)，以及它如何改进目前触敏机器人技能。

研究团队表示，与以往的电子皮肤比较，不同之处在于，他们在系统中利用了一个内置电路，充当“人造突触”，可减少数据输入，从而使电压达到峰值。
这加快了处理速率，并许可团队通过设置输入电压阈值来“教”皮肤如何对仿照疼痛做出反应，该阈值的频率根据施加在皮肤上的压力水平而变革。

传统设计是在电子皮肤表面分布一系列压力传感器，以使其能够检测到它何时与物体打仗。
然后将传感器的数据发送到打算机进行处理。
传感器常日会产生大量数据，这些数据须要一定韶光才能得到精确处理和相应，因此产生延迟，降落了皮肤在现实利用中的有效性。

新型电子皮肤从人类周围神经系统处理皮肤旗子暗记中汲取灵感，以肃清延迟和功耗：一旦人体皮肤吸收到输入信息，在发送到大脑之前，周围神经系统会在打仗点开始处理并将其简化为主要信息。

为了构建一种能够进行高效打算、类似突触反应的电子皮肤，研究职员将168个氧化锌纳米线突触晶体管网格直接打印到柔性塑料表面。
然后，他们将突触晶体管，与人形机器人手掌上的皮肤传感器连接。

当传感器被触摸时，它会记录其电阻的变革：轻微的触摸引发眇小的变革，而较重的触摸产生的效果也大。
该输入旨在模拟觉得神经元在人体中的事情办法。

在早期的电子皮肤中，输入数据将被发送到打算机进行处理。
在新型皮肤中，内置电路充当人工突触，将输入降落为大略的电压尖峰，其频率根据施加在皮肤上的压力水平，施加反应。
该团队利用该电压尖峰的不同输出，“教”皮肤对仿照疼痛做出适当反应。
例如，机器手掌触碰到尖锐物品会做出退却撤退的反应。

研究团队认为这种电子皮肤可以用作下一代触敏机器人，例如，它可以防止机器人手臂触摸高温表面。

团队成员Fengyuan Liu表示，“在未来，这会成为更前辈的电子皮肤的根本性研究，使机器人能够以新的办法探索天下，并与天下互动，或者制作能够达到靠近人类触觉灵敏度水平的假肢。
”