柔性脉冲毛发感受器(FISH)
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降耗100倍!南大FISH 传感器登《Science Advances》,非接触感知颠覆机器人触觉,识别准确率超90%
机器人大讲堂· 2025-10-29 18:03
在自然界中,生物体为了生存,演化出了各式各样的感知能力。其中,非接触式感知 ——即无需直接触碰便能探测环境变化和潜在威胁的能力,在许多动物的生存 策略中扮演着关键角色。 在众多非接触式感知方式中,人类最为依靠的视觉拥有最高的分辨率,却也伴随着最高的能耗,消耗了大脑超过 40%的感知处理能量。与视觉系统相比,蜘蛛选择 了一条不同的演化路径。它们的光感受器密度比哺乳动物低20倍,但全身却覆盖着极高密度的毛状感 受 器,每平方毫米可达 400根。这些毛状感 受 器能够将外 界非接触刺激(如猎物引起的气流)转换为神经脉冲序列,每次事件消耗的能量低于 100pJ,能量密度比视觉系统低数百倍。 这种策略实现了广域感官覆盖,同 时将能耗降至最低,并克服了视觉感知的诸多限制。 此类 高效而 节能的感知方式,正为现代机器人技术与人工智能感知系统带来深远启示。 近日, 南京大学研究团队受此启发, 提出了一种 柔性脉冲毛发感受器( FISH) ,仿照蜘蛛毛感受器,能够将气流信号实时转化为电脉冲,从而实现非接触式感 知。其功率密度低于 100 nW/cm2,每个感知事件的能耗约为660 pJ,与蜘蛛毛感受器几乎相当, 比传统非接触传 ...