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意大利科学家利用AI开发出可模拟人类触觉的“人造皮肤”

2025-08-06 07:26:38 欧洲时报
摘要:近日,由意大利比萨圣安娜高等学院生物工程学副教授卡洛杰罗·奥多领导的研究团队,成功开发出能模仿人类皮肤形态特征与触觉功能的“人造皮肤”。

【欧洲时报8月5日编译】近日,由意大利比萨圣安娜高等学院生物工程学副教授卡洛杰罗·奥多领导的研究团队,通过创新传感器和神经结构的人工智能算法,成功开发出能模仿人类皮肤形态特征与触觉功能的“人造皮肤”。

综合意大利Rainews新闻网、《信使报》报道,得益于创新的传感器和人工智能算法,如今,“人造皮肤”的功能可以达到与人类皮肤几乎完全相同的地步。这项发表于《自然·机器智能》期刊的研究源于比萨圣安娜高等学院生物机器人研究所“神经机器人触觉实验室”与巴西乌贝兰迪亚联邦大学的合作,研发过程中,团队深入探究了触觉运作原理,并将发现成果与科学界共享。该成果不仅为理解人类触觉机制作出了重要贡献,更为智能可穿戴设备、能反馈触觉交互信息的假肢,以及让机器人感知环境的传感器开辟了新道路,其应用潜力涵盖协作机器人、残障人士仿生假肢等重要领域。

卡洛杰罗·奥多表示,“触觉是人类识别物理刺激、探索环境并与外界安全互动的关键功能。在协作机器人和仿生假肢设计中,人工复现这种复杂感官是核心挑战。”这项技术不仅复现了人类皮肤的敏感性,更模拟了大脑解读触觉刺激的逻辑。其核心创新在于采用光纤传感器的广域“人造皮肤”,可实时检测压力与触感。通过仿生触觉信息处理架构——模拟人类神经机制的脉冲神经网络,使皮肤具备“智能”反馈。

比萨圣安娜高等学院生物机器人研究所的研究员、该研究第一作者玛丽安杰拉·菲洛萨解释道,“脉冲神经网络包含两层内容:第一层模拟人类慢适应和快适应的机械感受器,第二层复现类似中枢神经系统产生的体感反应。这种设计使人工皮肤能精确定位接触点并解码刺激强度。”

研究人员指出,目前,该技术仍处于原型阶段,需要进一步优化。卡洛杰罗·奥多强调,“工业4.0时代,人机交互已成为机器人领域关键要素。赋予机器人类人触觉能使交互更安全直观,降低操作风险。此外,这项技术在仿生领域潜力巨大,先进辅助康复设备将能借助智能触觉传感器,通过皮肤或神经反馈重建触觉信息,从而更好地提供服务。”

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