长得像极了手风琴的折纸机器蛇未来有望参与特殊场合的搜救行动

长得像极了手风琴的折纸机器蛇未来有望参与特殊场合的搜救行动 说到蛇在地面上移动,大多数人可能会联想到爬行动物以水平 S 形模式蠕动身体的样子。但事实上,这种被称为蛇行的运动方式只是蛇类常用的四种运动方式之一。当蛇必须穿过狭窄的缝隙时,左右摆动身体是不可能的。相反,蛇会保持身体笔直,同时从头部到尾部依次收缩和放松一系列肌肉。由于蛇身底部的皮肤比蛇身两侧的皮肤更有弹性,因此每次肌肉收缩时,蛇身底部皮肤的伸展程度都比蛇身两侧的皮肤要大。这就导致底部皮肤反复向前移动(相对于两侧),像轮胎胎面一样紧贴地面,将蛇的身体向前拉。这种运动方式被称为直线运动,新型机器蛇就是利用了这种运动方式。它是由工程学博士生布尔库-塞伊多奥卢和艾哈迈德-拉夫桑贾尼教授领导的团队在南丹麦大学创造的。机器人的身体由轻质复合纺织品连接而成,其中包含世界上最坚固的合成纤维超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。这种纺织品像折纸一样经过激光切割和折叠,然后经过热压,使每个部分形成一个波纹管。每个部分的底部都有一个由相同纺织品制成的半透气小袋。一根硅胶管沿着机器人的内侧,将泵送的空气脉冲送入这些小袋,使它们依次膨胀,然后随着空气从小袋中漏出而瘪下去。当小袋反复经历这一过程时,它们就会推动机器人前进。据说,与我们见过的其他蛇形机器人相比,丹麦的蛇形机器人要轻巧得多,制造成本也更低,另外,它的纺织品身体柔软而有弹性,应该能让它更好地挤进狭小的空间。当然,它还能在保持身体笔直的情况下向前移动。目前,研究人员正在努力将气泵安装到机器人的身体上,同时提高机器人的速度,使其能够转向两侧。希望有一天,这种不受约束、自主、装有传感器的机器人可以用于寻找被困在灾难现场废墟下的幸存者,或用于其他蛇形应用。您可以在下面的视频中看到机器人蛇的行动。有关这项研究的论文最近发表在《设备》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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MIT开发的智能手套可利用触觉反馈教授生活与工作技能

MIT开发的智能手套可利用触觉反馈教授生活与工作技能 麻省理工学院的研究人员开发出了能够记录、传输和提供个性化触觉反馈的智能手套。这项技术可以增强增强现实的沉浸感,或改善物理学习体验。研究人员使用数字刺绣机将智能手机中使用的触觉致动器编织到纺织品中。目前的迭代产品可以再现模仿抓握物体或按下按钮时的感觉。通过记录感觉并在用户之间传递,手套可以引入新的教学方法。例如,一位钢琴教师测试了这项技术,通过按键顺序的感觉来记录曲调。戴着智能手套的学生在正确的琴键上盘旋时也能感受到同样的感觉,这就为数字传输教学添加了物理元素,模拟了实践培训。外科医生、消防员和飞行员也有可能使用这种手套进行训练。此外,它们还能帮助人类教授机器人或直接控制机器人,从而提高精确度。通过触觉反馈,研究人员可以指导机器人在抓取精细物体时施加准确的压力。此外,机器学习步骤还能根据用户的反应和手部测量结果,为个人用户定制手套和触觉反馈。个性化过程只需 15 秒,而为新用户制作一双手套大约需要 10 分钟。由于每个人对触觉反馈的感知不同,因此这项技术是必要的。实验还涉及定制视频游戏,以利用触觉反馈完成驾驶和跟随节奏等任务。使用优化反馈的玩家比使用未优化触觉的玩家表现更好,这表明个性化的感觉能让触觉接收更准确。进一步的开发可以提高精确度,使该技术适用于更多任务。更强的触觉可以使智能纺织品适用于身体其他不如手敏感的部位。更复杂的人工智能可能有助于模拟更复杂的任务,如塑造粘土或驾驶飞机。更多的用户数据可以让手套更合身,触觉模拟更准确。研究人员已将训练代码和实验数据公之于众,供感兴趣者使用。 ... PC版: 手机版:

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马斯克为啥非要给你脑袋开个瓢 直接给脑袋接个高压电不行吗

马斯克为啥非要给你脑袋开个瓢 直接给脑袋接个高压电不行吗 而且马斯克透露,这次植入的初步结果检测到了神经脉冲。在最近的一次公开线上分享上,马斯克更是透露,这名首位人类受试者已基本康复,并且可仅凭思维操控鼠标。“目前进展良好,病人似乎已完全康复,我们没有发现任何不良反应。”他说。马斯克官宣被植入到患者大脑里的这颗芯片叫做Telepathy,他的原理是拦截大脑的神经信号来移动肢体,然后将这些信号重新传输到身体的其他地方,以便患者可以再次控制他们的肢体。这次实验的目的是为了治愈因脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症 (ALS,也称为卢伽雷氏病)而导致四肢瘫痪的患者。Telepathy虽然即便是在2024年,脑机接口这个事对我们普通老百姓来说依然是难以置信。但是Neuralink这家公司,本来打算在2020年的时候就开始进行人体实验。可能是因为动物实验的结果并不理想,这家公司总计造成了1500只测试脑机接口动物的死亡,所以人体实验被推迟。直至2023年5月,Nueralink才获得批准。那么……它是如何做到的?无论是外观还是产品本质,Telepathy就是一个电极。那么也就是说,往大脑里通电就能达到控制四肢的效果,按照这个理论,用高压电接在大脑上效果不是更好吗,费那么大劲开瓢塞个铁片子进去图什么?事实上这个逻辑既是对的,也是错的。我们需要先来了解什么才是大脑。大脑有两个基本功能:记录神经元的输出信息,以及向大脑输入信息或以其他方式改变其自然信息流。举个实际的例子,当你阅读这句话时,这一过程正在自然地发生在你的大脑中。你的眼睛进行特定的水平运动,这是大脑神经元向“机器”(即你的眼睛)输出指令,并由眼睛接收并执行的过程。同时,屏幕上的光子进入视网膜,刺激大脑皮层枕叶区域的神经元,使得文字图像进入你的大脑视觉中枢。这个图像进一步刺激大脑的另一部分神经元,从而让你能够处理图像中的信息并理解句子的意义。输入和输出信息是大脑神经元的核心工作,那么对于脑机接口(BMI)产业的目标,就是如何参与到这个过程中去。马斯克正在给年轻的马斯克安装头戴设备,由AI生成乍一看,这似乎不是一项特别艰巨的任务,毕竟就两个硬指标。然而大脑皮层内部大约有200亿个活跃的神经元,每个神经元通过突触与多达1000个,有时甚至高达10000个其他神经元相连。想要具体了解每个神经元具体是哪些作用,难度是非常大的。Neuralink建立在现代电子和计算技术能够识别并解读被称为神经元的脑细胞电信号这一理念之上。这种计算技术进而可以通过生成自身的信号与身体进行双向通信。上文提到的Telepathy,其工作原理是将包含1024个微小电极的64根线程插入大脑中。每个电极都能够感知大脑的电信号。为了能够在不打扰大脑内血细胞的情况下完成操作,Neuralink还为患者准备了一些机器人,用于在患者大脑内安装电极导线。Telepathy装置跟硬币差不多大小,不过它更厚一些。整个手术的过程是,在患者的颅骨上线嵌入一个类似大小的孔,再把Telepathy塞进去。它配备了一个处理器,负责管理和调控与大脑及外部世界的通信,并且支持无线通信和充电功能。其实所有的脑机接口技术,无论是植入式设备还是头戴设备,都基于相同的基本原理:它们记录与某种功能(如语言或注意力)相关的神经活动,通常是记录活动产生的电信号;下一步解释这种活动的含义;最后将其用于控制外部设备或简单地提供给用户作为信息。植入式脑机接口记录的脑信号比外部设备更加丰富,但这些实验性的设备仅供那些潜在的临床益处超过例如脑损伤或感染的风险的人使用。一个很有意思的事情是,马斯克创立Neuralink为的是啥?按照上面的说法,Neuralink理应是一个提供脑损伤治疗方案的医疗公司。然而如果你这么想,你格局就小了。Neuralink的理念来自于一个科幻概念,叫做neural lace。这个概念最早由作家伊恩·班克斯(Iain M. Banks)在他的科幻小说《文明空间》(Culture series)中提出。其核心目的是通过在人脑皮层或周围组织中植入微型电极阵列,实现大脑与计算机或其他电子设备之间的高带宽通信,简单一点说这是种人脑与电脑之间无介质交互的概念。neural lace艺术概念图在Neuralink的蓝图里,他们想通过一种直接的、无缝的接口,通过纳米级别的传感器和电极与神经元相互连接,从而实现高效的脑机交互。这种设备的目标是增强认知能力、提高大脑对计算机系统的控制力,并且可能用于治疗神经系统相关的疾病。也就是说,这次的Telepathy在业务上来说只是一个“附赠品”。Neuralink真正想做的是在人类大脑里植入一个类似于手机、电脑这样的终端设备。这个公司最早的团队仅有8个人,不过有一个人的履历却和其他7个人“格格不入”(其余七人皆为生物相容性材料研究背景),他就是Paul Merolla。他曾经是IBM SyNAPSE项目的首席芯片设计师,还领导了TrueNorth芯片的开发(TrueNorth是当时晶体管数量最多的CMOS之一)。正是有了芯片设计专业的Paul Merolla,才能让Neuralink跳脱出“医疗仪器”这个架构,更加靠近neural lace理念。当然生物相容性也是非常重要的,neural lace需要在人体内表现出良好的生物相容性,以防止免疫系统的排斥反应。在材料科学和生物医学工程领域取得更大进展是至关重要的。按照马斯克的说法,Neuralink针对人体的试验预计将持续大约六年时间,最晚在2027年的时候,Neuralink的脑机接口设备将会被允许植入于健康人的大脑中,以提供新的计算机交互方式。不过马斯克说的话并不是那么靠谱,没必要太当真。2017年的时候他就说过,Neuralink会在2021年前就完成人体临床试验。可是这都2024年了,才开始第一次人体植入。对于我的大脑来说,还有其他套餐可以选吗?脑机接口这个领域虽然比较独特,但是这并不代表Neuralink一家独大。伊利诺伊大学在2017年就研究出了一种可生物降解、机械强度高的丝膜基材上用硅和其他传统材料构建高性能柔性电子器件。医生可以在大脑表面放置电极阵列来查明癫痫发作的根源,患者可以使用这种电极来控制计算机光标。伊利诺伊大学的丝绸脑机接口芯片该团队报告称,他们使用了一种丝绸电极装置,成功测量了猫大脑表面的电信号。丝绸是机械强度强的材料,这意味着薄膜可以卷起并通过颅骨上的小孔植入进患者的大脑皮层上。而且随着时间的推移,丝可以溶解成无害的生物分子。传统的表面电极阵列无法触及这些皱褶区域,而这些区域占据了大脑表面积的很大一部分。但是当这种材料被放置在脑组织上并用生理盐水湿润时,丝薄膜将会在脑表面缩小包裹,就能将电极带入组织的褶皱中。2023年的时候,旧金山加利福尼亚大学也公开了他们的脑机接口项目。团队将一个由250多个电极组成的网格植入进一位脑干中风患者的大脑皮层。这个网格位于曾经控制她身体、面部和喉部的区域之上。当安想象说出特定词语时,研究人员记录下了她的神经活动。随后,通过运用机器学习技术,他们确定了对应于每个单词以及如果能够发声时安会使用的面部运动的活动模式。金山加利福尼亚大学公开脑机接口项目未来脑机接口可能会成为常态,然而你愿意在你的大脑里塞这么一个玩意吗? ... PC版: 手机版:

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