Science 基于尖峰時序編碼的模擬神經觸覺系統,可實現動態對象分類

快速處理和有效利用手與物體交互過程中產生的動態觸覺信號(例如觸摸和抓握)對于觸覺探索和靈巧的物體操作至關重要。將電子皮膚(e-skins)推進到模仿自然觸覺的水平,是恢復截肢者和癱瘓患者喪失的功能的可行解決方案,并實現機器人與人類的安全物理交互以及物體操作的靈巧性。
當前的電子皮膚在與物體交互時會產生觸覺信號幀,隨后使用人工神經網絡 (ANN) 進行處理 。然而,幀編碼的功耗效率低下,因此對實際應用中需要大量傳感器的電子皮膚提出了巨大的挑戰。此外,生成的幀間間隔通常大于 100 ms,這對于靈巧的對象操作來說是不夠的。相比之下,自然的觸覺周圍神經系統能夠以幾毫秒的時間分辨率編碼高度動態的信息。
人類觸覺神經系統使用基于稀疏尖峰的根本不同的原理來有效地編碼(包括編碼和解碼)觸覺信息。 人們普遍認為初級感覺神經元使用尖峰速率來傳遞信息,最近的研究表明,觸覺傳入神經集合中第一個尖峰的時間在編碼高度動態的觸覺信息中起著至關重要的作用。
近期Chen等人發表的Science論文研究工作,開發了一種神經形態觸覺人造皮膚,能夠在不同的抓取任務中實現快速、精確的物體區分。通過利用基于尖峰時序的方法來處理觸覺信息,他們能夠在物體分類實驗中提高傳統電子皮膚的性能。此外,人工傳感器允許以毫秒級分辨率對觸覺信息進行編碼,類似于神經系統的性能。這里開發的仿生設備可用于提高假肢和其他機器人系統的性能。
在這里插入圖片描述

通過抓取22個形狀、大小和剛度不同的日常生活物體,進一步證明了基于系統尖峰時間的動態觸覺信息的有效編碼和利用。抓握由參與者(受試者 1)用左手的電子皮膚進行。例如,抓握蘋果代表著一系列手部姿勢調整的連續運動。這種相互作用可以通過種群上的時間依賴性活動來反映,在傳入元素集合中具有特征性的第一尖峰模式。由于與抓取 22 個物體相關的第一尖峰模式是不同的,因此關于抓取它們的動態信息在第一尖峰模式中得到了很好的編碼。
在這里插入圖片描述

該工作為推進神經形態觸覺系統的發展奠定了堅實的基礎,該系統從機理上模仿人類的觸覺。在天然皮膚中復制各種機械感受器的人工受體的結合,從而增強信息編碼能力和整體效率,是一條進步路線。在手部假肢的實際應用領域,最佳方法是用美容手套包裹傳感陣列或將受體無縫嵌入其中。這些方法為確保精確的觸覺反饋提供了可行的途徑,同時保留了覆蓋物的美感和功能。

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/web/15703.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/web/15703.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/web/15703.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

實現地圖上展示坐標時,不要全部展示、只展示幾個距離相對較大marker點位,隨著地圖放大再全部展示出來。

比例尺級別地面分辨率 (米/像素)比例尺0156543.031:591658700.82178271.5151:295829350.4239135.75751:147914675.2319567.878751:73957337.649783.9393751:36978668.854891.9696881&#xff1a…

電機控制系列模塊解析(22)—— 零矢量剎車

一、零矢量剎車 基本概念 逆變器通常采用三相橋式結構,包含六個功率開關元件(如IGBT或MOSFET),分為上橋臂和下橋臂。每個橋臂由兩個反并聯的開關元件組成,上橋臂和下橋臂對應于電機三相繞組的正負端。正常工作時&…

mongodb在游戲開發領域的優勢

1、分布式id 游戲服務器里的大部分數據都是要求全局唯一的,例如玩家id,道具id。之所以有這種要求,是因為運營業務上需要進行合服操作,保證不同服的數據在進行合服之后,也能保證id不沖突。如果采用關系型數據庫&#x…

【C++題解】1699 - 輸出是2的倍數,但非3的倍數的數

問題:1699 - 輸出是2的倍數,但非3的倍數的數 類型:循環 題目描述: 請從鍵盤讀入一個整數 n,輸出 1~n 中所有是 2 的倍數,但非 3 的倍數的數,每行 1個。 比如,讀入一個整數10 &…

Spring AI實戰之二:Chat API基礎知識大串講(重要)

歡迎訪問我的GitHub 這里分類和匯總了欣宸的全部原創(含配套源碼):https://github.com/zq2599/blog_demos Spring AI實戰全系列鏈接 Spring AI實戰之一:快速體驗(OpenAI)Spring AI實戰之二:Chat API基礎知識大串講(重要)SpringAIOllama三部曲…

Linux:進程地址空間、進程控制(一.進程創建、進程終止、進程等待)

上次介紹了環境變量:Linux:進程概念(四.main函數的參數、環境變量及其相關操作) 文章目錄 1.程序地址空間知識點總結上述空間排布結構是在內存嗎?(進程地址空間引入) 2.進程地址空間明確幾個點進…

NDIS小端口驅動開發(三)

微型端口驅動程序處理來自過度驅動程序的發送請求,并發出接收指示。 在單個函數調用中,NDIS 微型端口驅動程序可以指示具有多個接收 NET_BUFFER_LIST 結構的鏈接列表。 微型端口驅動程序可以處理對每個NET_BUFFER_LIST結構上具有多個 NET_BUFFER 結構的多…

JAVA -- > 初識JAVA

初始JAVA 第一個JAVA程序詳解 public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello world");} }1.public class Main: 類型,作為被public修飾的類,必須與文件名一致 2.public static 是JAVA中main函數準寫法,記住該格式即可 …

python皮卡丘動畫代碼

在Python中,我們可以使用多種方法來創建皮卡丘的動畫,例如使用matplotlib庫。 解決方案1:使用matplotlib庫 以下是一個使用matplotlib庫創建皮卡丘動畫的例子: import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.animation …

Slash后臺管理系統代碼閱讀筆記 如何實現環形統計圖表卡片?

目前&#xff0c;工作臺界面的上半部分已經基本梳理完畢了。 接下來&#xff0c;我們看看這個環形圖卡片是怎么實現的&#xff1f; 具體代碼如下&#xff1a; {/*圖表卡片*/} <Row gutter{[16, 16]} className"mt-4" justify"center">{/*環形圖表…

U盤引導盤制作Rufus v4.5.2180

軟件介紹 Rufus小巧實用開源免費的U盤系統啟動盤制作工具和格式化U盤的小工具&#xff0c;它可以快速將ISO鏡像文件制作成可引導的USB啟動安裝盤&#xff0c;支持Windows或Linux啟動&#xff0c;堪稱寫入鏡像速度最快的U盤系統制作工具。 軟件截圖 更新日志 github.com/pbat…

嵌入式全棧開發學習筆記---C語言筆試復習大全24

目錄 內存管理 內存分配 堆和棧的區別&#xff1f;&#xff08;面試重點&#xff09; 申請內存的函數 malloc realloc free gcc工具鏈 編譯的過程&#xff08;面試重點&#xff09; 第一步&#xff0c;預處理&#xff1a; 第二步&#xff0c;編譯&#xff1a; 第三…

【Spring Boot】使用 Redis + Cafeine 實現二級緩存

使用 Redis Caffeine 實現二級緩存可以有效提升應用的性能和緩存的命中率。Caffeine 是一個高效的 Java 本地緩存庫&#xff0c;而 Redis 是一個分布式緩存解決方案。通過將兩者結合&#xff0c;Caffeine 作為一級緩存用于快速訪問常用數據&#xff0c;Redis 作為二級緩存用于…

解決LabVIEW通過OPC Server讀取PLC地址時的錯誤180121602

在使用LabVIEW通過OPC Server讀取PLC地址時&#xff0c;若遇到錯誤代碼180121602&#xff0c;建議檢查網絡連接、OPC Server和PLC配置、用戶權限及LabVIEW設置。確保網絡暢通&#xff0c;正確配置OPC變量&#xff0c;取消緩沖設置以實時讀取數據&#xff0c;并使用診斷工具驗證…

簡述vue常用指令

Vue.js 提供了許多內置指令&#xff0c;這些指令用于在模板中添加特殊功能。以下是一些 Vue 的常用內置指令的簡要說明&#xff1a; v-text&#xff1a; 更新元素的 textContent。示例&#xff1a;<span v-text"message"></span> v-html&#xff1a; 更…

2 使用香橙派AIpro報錯 No module named ‘acllite utils‘

當使用jupyter運行香橙派的notebooks下面的案例的時候啟動使用jupyter lab 然后自動跳轉到jupyter頁面。如下圖: 這是自動跳轉過來的。然后運行下面的包的導入后報錯: 報錯為No module named ‘acllite utils’,那么我們打開notebooks文件夾下面的start_notebooks.sh文件:…

【C++練級之路】【Lv.21】C++11——列表初始化和聲明

快樂的流暢&#xff1a;個人主頁 個人專欄&#xff1a;《算法神殿》《數據結構世界》《進擊的C》 遠方有一堆篝火&#xff0c;在為久候之人燃燒&#xff01; 文章目錄 引言一、列表初始化1.1 內置類型1.2 結構體或類1.3 容器 二、聲明2.1 auto2.2 decltype2.3 nullptr 三、STL的…

A*算法搜索的路徑是最優的么?

A * 算法&#xff08;A* Search Algorithm&#xff09;是一種啟發式搜索算法&#xff0c;它旨在找到從起點到終點的最短路徑。在滿足以下條件時&#xff0c;A*算法能夠保證找到最優路徑&#xff1a; 啟發式函數的一致性&#xff08;Consistency&#xff09;或可采納性&#xf…

從“反超”到“引領”,中國衛浴品牌憑何遙遙領先?

作者 | 曾響鈴 文 | 響鈴說 前不久&#xff0c;第28屆中國國際廚房、衛浴設施展覽會(以下簡稱“中國國際廚衛展”)在上海如期舉行&#xff0c;就結果來說真的讓人大開眼界。 沖水聲比蚊子聲更小的馬桶、能化身無感交互平臺的魔鏡柜、可以語音交互的淋浴器&#xff0c;這些“…

Keli5燒寫STM32程序時出現ST-LINK USB communication error錯誤(USB 通信錯誤)

1錯誤原圖 2錯誤原因 前提驅動安裝正確 原因1 usb接觸不良&#xff08;極少出現&#xff09; 解決方法 更換USB線 還不行連下載器一起更換 原因2&#xff08;出現概率比較大&#xff09; 下載器的固件出現問題或下載器固件版本與Keli5的版本不匹配 解決方法 在Keli5的…