Alin4kDoDo
Леди
Разработка нейроподобной электронной кожи (e-skin) меняет ландшафт робототехники, предлагая сложные сенсорные возможности, имитирующие человеческую кожу. В этом обзоре рассматриваются достижения в области аппаратных реализаций, нейроподобного зондирования и обработки данных для электронной кожи, проводя параллели с периферической нервной системой человека (ПНС).
Прикосновение — это сложная сенсорная модальность, в которой задействованы различные рецепторы (механорецепторы, тепловые и болевые рецепторы), встроенные в кожу. Эти рецепторы позволяют людям эффективно воспринимать окружающую среду и взаимодействовать с ней. Воспроизведение этой возможности в роботах требует инновационных аппаратных и вычислительных подходов. Электронная кожа, основанная на нейротехнологиях, направлена на достижение этой цели за счет интеграции распределенной электроники и нейроморфных схем, изначально разработанных для других сенсорных модальностей.
В статье обсуждаются аппаратные реализации вычислительных строительных блоков для электронной кожи, включая датчики, нейроны и синапсы, которые можно интегрировать для воспроизведения тактильных функций, подобных человеческим. Например, гибкая и печатная электроника на мягких подложках необходима для разработки электронной кожи большой площади. Ультратонкие нейроморфные чипы выделяются своей способностью выполнять локальные вычисления, сокращая задержку данных и энергопотребление.
Исследуются различные подходы для имитации нейронных путей, участвующих в тактильных ощущениях и восприятии человека. Это включает в себя использование колебательных контуров и нейронных цепей для создания нейроморфных сенсоров, которые выдают биологически правдоподобные пиковые сигналы. Кроме того, устройства фазового изменения и мемристивные устройства рассматриваются на предмет их роли в имитации функций нейронов и синапсов, обеспечивая расширенную тактильную обработку данных.
