Science 基于尖峰时序编码的模拟神经触觉系统,可实现动态对象分类

快速处理和有效利用手与物体交互过程中产生的动态触觉信号(例如触摸和抓握)对于触觉探索和灵巧的物体操作至关重要。将电子皮肤(e-skins)推进到模仿自然触觉的水平,是恢复截肢者和瘫痪患者丧失的功能的可行解决方案,并实现机器人与人类的安全物理交互以及物体操作的灵巧性。
当前的电子皮肤在与物体交互时会产生触觉信号帧,随后使用人工神经网络 (ANN) 进行处理 。然而,帧编码的功耗效率低下,因此对实际应用中需要大量传感器的电子皮肤提出了巨大的挑战。此外,生成的帧间间隔通常大于 100 ms,这对于灵巧的对象操作来说是不够的。相比之下,自然的触觉周围神经系统能够以几毫秒的时间分辨率编码高度动态的信息。
人类触觉神经系统使用基于稀疏尖峰的根本不同的原理来有效地编码(包括编码和解码)触觉信息。 人们普遍认为初级感觉神经元使用尖峰速率来传递信息,最近的研究表明,触觉传入神经集合中第一个尖峰的时间在编码高度动态的触觉信息中起着至关重要的作用。
近期Chen等人发表的Science论文研究工作,开发了一种神经形态触觉人造皮肤,能够在不同的抓取任务中实现快速、精确的物体区分。通过利用基于尖峰时序的方法来处理触觉信息,他们能够在物体分类实验中提高传统电子皮肤的性能。此外,人工传感器允许以毫秒级分辨率对触觉信息进行编码,类似于神经系统的性能。这里开发的仿生设备可用于提高假肢和其他机器人系统的性能。
在这里插入图片描述

通过抓取22个形状、大小和刚度不同的日常生活物体,进一步证明了基于系统尖峰时间的动态触觉信息的有效编码和利用。抓握由参与者(受试者 1)用左手的电子皮肤进行。例如,抓握苹果代表着一系列手部姿势调整的连续运动。这种相互作用可以通过种群上的时间依赖性活动来反映,在传入元素集合中具有特征性的第一尖峰模式。由于与抓取 22 个物体相关的第一尖峰模式是不同的,因此关于抓取它们的动态信息在第一尖峰模式中得到了很好的编码。
在这里插入图片描述

该工作为推进神经形态触觉系统的发展奠定了坚实的基础,该系统从机理上模仿人类的触觉。在天然皮肤中复制各种机械感受器的人工受体的结合,从而增强信息编码能力和整体效率,是一条进步路线。在手部假肢的实际应用领域,最佳方法是用美容手套包裹传感阵列或将受体无缝嵌入其中。这些方法为确保精确的触觉反馈提供了可行的途径,同时保留了覆盖物的美感和功能。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/645084.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

北核论文完美复现:自适应t分布与动态边界策略改进的算术优化算法

声明:文章是从本人公众号中复制而来,因此,想最新最快了解各类智能优化算法及其改进的朋友,可关注我的公众号:强盛机器学习,不定期会有很多免费代码分享~ 目录 原始算术优化算法 改进点1:引入…

深入探索MySQL SELECT查询:从基础到高级,解锁数据宝藏的密钥

系列文章目录 更新ing... MySQL操作全攻略:库、表、数据、事务全面指南深入探索MySQL SELECT查询:从基础到高级,解锁数据宝藏的密钥MySQL SELECT查询实战:练习题精选,提升你的数据库查询技能PyMySQL:连接P…

【电路笔记】-巴特沃斯滤波器设计

巴特沃斯滤波器设计 文章目录 巴特沃斯滤波器设计1、概述2、Decades和Octaves3、低通巴特沃斯滤波器设计4、滤波器设计 – 巴特沃斯低通5、三阶巴特沃斯低通滤波器在之前的滤波器教程中,我们研究了简单的一阶型低通和高通滤波器,这些滤波器的 RC 滤波器电路设计中仅包含一个电…

Ant design vue的表格双击编辑功能(即双击开始编辑并自动获得焦点,失去焦点时完成编辑)

本文基于Ant Design Vue官方网站的表格(可编辑单元格)(表格 Table - Ant Design Vue (antdv.com))中的样板代码获得双击编辑且获得焦点、失去焦点时完成编辑的功能。 要点: (1)双击时候实现编辑&#xff…

spark实战:实现分区内求最大值,分区间求和以及获取日志文件固定日期的请求路径

spark实战:实现分区内求最大值,分区间求和以及获取日志文件固定日期的请求路径 Apache Spark是一个广泛使用的开源大数据处理框架,以其快速、易用和灵活的特点而受到开发者的青睐。在本文中,我们将通过两个具体的编程任务来展示S…

在CentOS7上安装Oracle11

一、概述 Oracle有两种安装方式,桌面安装和静默安装。这里我采用桌面安装的方式。 不得不说,Oracle真的是我目前为止安装过的最麻烦的软件没有之一,比K8S还麻烦,Oracle,真有你的!废话不多说,臭…

重学java 45.多线程 下 总结 定时器_Timer

人开始反向思考 —— 24.5.26 定时器_Timer 1.概述:定时器 2.构造: Timer() 3.方法: void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) task:抽象类,是Runnable的实现类 firstTime:从什么时间开始执行 period:每隔多长时间执行一次…

Java | Leetcode Java题解之第100题相同的树

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution {public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {if (p null && q null) {return true;} else if (p null || q null) {return false;}Queue<TreeNode> queue1 new LinkedList<TreeNode>();…

MySQL——优化

全文搜索最慢 EXPLAIN select * from city; 范围搜索 EXPLAIN select * from city where ID>5 and ID<20; 主键查询 EXPLAIN select * from citywhere ID5; 索引查询 EXPLAIN select * from citywhere CountryCodeNLD; 普通查询 EXPLAIN select * from city where Nam…

C# WPF入门学习(四)—— 按钮控件

上期介绍了WPF的实现架构和原理&#xff0c;之后我们开始来使用WPF来学习各种控件。 一、尝试插入一个按钮&#xff08;方法一&#xff09; 1. VS2019 在界面中&#xff0c;点击工具栏中的视图&#xff0c;在下拉菜单中选择工具箱。 至于编译器中的视图怎么舒服怎么来布置&am…

揭秘Kafka从入门到精通,架构最全详解

Kafka架构最全详解 Kafka&#xff0c;作为关键消息中间件&#xff0c;广泛应用于大型架构与顶尖企业。本篇深入解析Kafka架构&#xff0c;掌握其核心技术要点。 Kafka Apache Kafka 是一个分布式发布-订阅消息系统&#xff0c;由LinkedIn开创的分布式发布-订阅消息系统&#x…

数据仓库与数据挖掘实验练习6-7(实验四2024.5.22)

tips&#xff1a; 列出虚拟环境&#xff1a;conda env list 激活虚拟环境&#xff1a;activate hi 进入jupyter-lab&#xff1a;jupyter lab 练习6 1. 处理字符串空格 发现问题: 使用 values 属性查看数据时&#xff0c;如果发现 Name 列没有对齐&#xff0c;很可能是 Name 左…

008-Linux后台进程管理(作业控制:、jobs、fg、bg、ctrl + z、nohup)

文章目录 前言 1、& 2、ctrl z 3、jobs 4、fg&#xff1a;将后台进程调到前台执行 5、bg&#xff1a;将一个暂停的后台进程变为执行 6、&和nohup 总结 前言 有时候我们需要将一个进程放到后台去运行&#xff0c;或者将后台程序切换回前台&#xff0c;这时候就…

刷代码随想录有感(79):回溯算法——N皇后问题

题干: 代码&#xff1a; class Solution { public:vector<vector<string>> res;void backtracking(vector<string>& chessboard, int n, int row){if(row n){res.push_back(chessboard);return;}for(int col 0; col < n; col){if(isvalid(chessboa…

【吊打面试官系列】Java高并发篇 - ThreadLocal 是什么?有什么用?

大家好&#xff0c;我是锋哥。今天分享关于 【ThreadLocal 是什么&#xff1f;有什么用&#xff1f;】面试题&#xff0c;希望对大家有帮助&#xff1b; ThreadLocal 是什么&#xff1f;有什么用&#xff1f; ThreadLocal 是一个本地线程副本变量工具类。主要用于将私有线程和该…

六招搞定,SPA单页面加载速度慢的问题。

众所周知&#xff0c;SPA页面有很多优点&#xff0c;但是首屏加载慢的问题一直被诟病&#xff0c;本文介绍几种解决策略&#xff0c;希望对老铁们有所帮助。 一、SPA页面的独有优势 1. 更快的用户体验&#xff1a; SPA在加载初始页面后&#xff0c;可以在用户与应用程序交互…

看这两位东北圣女美吗?如何描写美女的大长腿?

看这两位东北圣女美吗&#xff1f;如何描写美女的大长腿&#xff1f; 最近署名为懂球娘娘的一篇描写东北圣女的文章火了&#xff0c;文中描述了海棠朵朵与辛芷蕾这两位娇媚动人的角色。其美艳动人的形象和魅力四溢的描写让人为之倾倒。 这种通过文字展现人物魅力的能力让人佩服…

4个宝藏网站,免费即用,办公运营效率利器!

哈喽&#xff0c;各位小伙伴们好&#xff0c;我是给大家带来各类黑科技与前沿资讯的小武。 有很多朋友在日常办公时&#xff0c;需要发送邮件&#xff1b;在新媒体运营、设计及前端开发等工作场合中&#xff0c;都或多或少会遇上图片、视频等文件太大及格式问题需要压缩和转换…

白嫖的在线工具类宝藏网站清单,快点击进来收藏一波

简单整理了一下自己日常经常使用的10个免费工具网站&#xff0c;建议点赞关注收藏&#xff0c;快点分享给小伙伴们&#xff01; 1.奶牛快传:用户体验更好的网盘工具。 https://cowtransfer.com/ 今年开始使用的一款网盘工具&#xff0c;和百度网盘类似,叫奶牛快传&#xff0c;如…