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科技報導

RMIT开发出可感知细微的疼痛、热量和压力等级的机器人皮肤



澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT)的一支研究团队,已经成功开发出了一种能够像真实皮肤一样对疼痛等刺激作出反应的机器人皮肤。研究团队称,这意味着他们向智能机器和仿生义肢领域迈出了重要的一步。举个例子,这项技术可使截肢患者知晓其是否在捡拾尖锐或危险的物品,以及让机器在有人环境中更加耐用和安全。

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(图自:RMIT)

澳大利亚皇家墨尔本理工学院的研究人员指出,他们已经率先创造出了这类设备,能够以前所未有的细粒度对疼痛刺激做出反馈。

一如传达至人脑的神经信号,可让人分辨是否遭遇了尖锐或灼热的物品刺激。

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博士研究员 Md Ataur Rahman 表示:“我们已经创造出了一种实质上的电子体感器,它能够复制人体复杂的神经元、神经通路、以及受体系统的关键特征,从而驱动我们对刺激的感知”。

虽然已有一些技术能够借助电信号来模拟不同的疼痛等级,但新设备可对实际的机械压力、温度和疼痛刺激做出反应和提供正确的电子响应。

举个例子,RMIT 的人造皮肤,能够分辨出手指轻触别针、或不小心扎入手指的疼痛之间的区别,这是此前从未有其它研究团队做到过的。

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研究配图(来自:Advanced Intelligent Systems)

据悉,RMIT 团队一直在研究三种独立的传感技术。它由一种可伸缩的电子材料制成(具有生物相容性的有机硅),厚度与一层薄薄的贴纸相当。

其上覆有温度感知涂层,可响应热量的变化,且具有旨在模仿大脑信息存储的电子单元。首席研究员 Madhu Bhaskaran 教授称。

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我们一直在通过皮肤来感知事物,但我们的疼痛反应只会在某个特定的时刻产生,比如触碰到过热或尖锐的物体时。

迄今为止,尚未有电子技术能够现实地模仿这种疼痛感觉。当压力、热度或冷度达到令人痛苦的阈值时,RMIT 的人造皮肤都可以立即做出响应。

这是我们在未来开发真正的智能假肢、或机器人所需的复杂反馈系统的关键一步。

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此外通过进一步的工作,RMIT 团队认为电子皮肤有朝一日也可以用于非侵入性的皮肤移植的一种选择。

Bhaskaran 补充道:“我们需要进一步的开发,以将该技术集成到生物医学应用中。目前其已具备了生物相容性,以及类似皮肤的弹性等基础特性”。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《先进智能系统》(Advanced Intelligent Systems)期刊上,原标题为《Artificial Somatosensors: Feedback Receptors for Electronic Skins》。