美研发光学传感器能使大脑直接控制义肢

据英国《新科学家》网站10月18日(北京时间)报道,美国科学家研发出一种能接收神经脉冲等光学信号的传感器,可进一步改进人体神经系统与义肢之间的连接,使通过大脑神经直接控制义肢的梦想朝现实迈进了一大步。未来,通过该传感器,大脑能够直接控制义肢的运动,被植入者也可通过义肢感受到压力和热度。 目前,义肢中的神经接口都是电子的,其中的金属零件可能会被身体排斥。而美国南卫理公会大学的马克·克里斯滕森和同事正在研发一些可以捕捉神经信号的光学传感器。他们使用的材料——光纤和聚合物与金属相比,不仅不太可能诱发身体的免疫反应,而且也不会被腐蚀。 这种传感器建立在一个聚合物的球壳上,这些球壳同一束光纤偶联在一起,光纤将发送一束光,经过球壳内部。光在这些球壳内“旅行”的方式被称为“回音壁模式”,其灵感源于英国伦敦圣保罗大教堂的回音壁。在圣保罗大教堂,声音可以通过凹形墙壁的不断反射而持续传播,因此传播得更远。 该传感器的设计理......阅读全文

光学传感器能使大脑直接控制义肢

  据英国《新科学家》网站10月18日(北京时间)报道,美国科学家研发出一种能接收神经脉冲等光学信号的传感器,可进一步改进人体神经系统与义肢之间的连接,使通过大脑神经直接控制义肢的梦想朝现实迈进了一大步。未来,通过该传感器,大脑能够直接控制义肢的运动,被植入者也可通过义肢感受到压力和热

美研发光学传感器能使大脑直接控制义肢

  据英国《新科学家》网站10月18日(北京时间)报道,美国科学家研发出一种能接收神经脉冲等光学信号的传感器,可进一步改进人体神经系统与义肢之间的连接,使通过大脑神经直接控制义肢的梦想朝现实迈进了一大步。未来,通过该传感器,大脑能够直接控制义肢的运动,被植入者也可通过义肢感受到压力和

神经义肢接口助力回复行走

美国麻省理工学院的Hugh Herr和合作者研究了一个神经义肢接口,能让仿生腿对人体神经系统产生完全响应。该接口由手术构建的成对的主动肌-拮抗肌组成,这些肌肉能恢复自然本体感觉感知四肢位置和运动的能力,在临床试验中让14名膝下截肢人士改善了行走控制。研究表明即使只恢复部分神经信号传导,或许也足以实现

神经义肢接口让患者恢复“仿生行走”

新突破成功恢复了“仿生行走”。图片来源:《自然·医学》《自然·医学》1日发表的一篇论文,报道了神经义肢接口的最新突破,其能让仿生腿完全响应人体神经系统,在临床试验中,改善了截肢人士的行走控制,让他们恢复了“仿生行走”。这一结果表明,即使只恢复部分神经信号传导,或也足以实现神经义肢功能的临床相关改善。

脉冲信号发生器

  产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器,可用以测试线性系统的瞬态响应,或用模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。脉冲发生器主要由主控振荡器、延时级、脉冲形成级、输出级和衰减器等组成。主控振荡器通常为多谐振荡器之类的电路,除能自激振荡外,主要按触发方式工作。通常在外加触发信

曾因攀岩事故双腿截肢,MIT教授开发连接大脑神经的仿生腿,帮助截肢者恢复正常行走

  1982年,18岁的攀岩运动员 Hugh Herr 因攀岩中遭遇暴风雪,导致双腿膝盖以下截肢,经过手术和恢复后,他使用自己设计的假肢,继续攀岩运动,并取得了更好的成绩,这也让他成为第一个在运动项目中表现媲美精英级健全人的大面积截肢者。  除了运动天赋以外,Hugh Herr 还是麻省理工学院(M

人工义肢新突破:触觉反馈和肌内电极让义肢更真实

  在过去50年中,人工义肢的研发几乎止步不前,虽然它们的外观和结构有所改善,但在基本功能和控制方面的进展乏善可陈。不过,《科学转化医学》杂志近日发表了两项重要成果:用逼真的触觉反馈引导假肢,用肌内电极发送可靠的运动指令。这使得目前义肢存在的巨大局限性有了显著突破。  据《自然》杂志网络版近日报道,

世界首条柔性人造触觉神经研发成功

  如果能让机器人拥有触觉,可以感知温度、压力,甚至具有神经活动,那么它们将“解锁”更多新技能。日前,世界上首条柔性人造触觉神经的问世,让这一设想距离现实更近了一步。近日,美国斯坦福大学鲍哲楠、韩国首尔大学李泰宇、南开大学徐文涛团队联合在《科学》杂志上发表论文,报道了一种基于柔性有机电子器件的高灵敏

义肢造福残疾人的关键:让义肢学会学习

  我们来想象一下这样一幅画面:某天,你在医院中醒过来,你已经记不清发生了什么,但是你惊恐地发现左手已经不在了,医生告诉你你刚刚经历了一场车祸。从那时起,你失去了你的左手,你很绝望。你发现生活中99%的事都要靠手来完成,这时,你想到了机器人义肢,也许它能够帮你。在你朋友的建议下,你来到附近的康复中心

能完全响应人体神经系统,神经义肢接口让患者恢复“仿生行走”

新突破成功恢复了“仿生行走”。图片来源:《自然·医学》《自然·医学》1日发表的一篇论文,报道了神经义肢接口的最新突破,其能让仿生腿完全响应人体神经系统,在临床试验中,改善了截肢人士的行走控制,让他们恢复了“仿生行走”。这一结果表明,即使只恢复部分神经信号传导,或也足以实现神经义肢功能的临床相关改善。

神经信号传导

神经纤维(即神经细胞)的兴奋传导是通过神经递质来完成的。神经细胞与另一个神经细胞之间是通过轴突与树突来保持联系的。

Agilent-81133A脉冲信号发生器

Agilent 81133A脉冲信号发生器安捷伦81133A和81134A 3.35 GHz脉冲模式发生器在所有通道上提供从15 MHz(66.6 ns)到3.35 GHz(298.5 ps)的可编程脉冲周期。随着频率范围如此之快,过渡时间性能变得关键;钥匙瞄准器81133A和81134A在小于60

Agilent-81134A-脉冲信号发生器

Agilent 81134A 脉冲信号发生器Agilent 81134A双通道3.35 GHz脉冲码型发生器是安捷伦较新一代高速脉冲码型发生器产品。在定时和性能非常关键的应用环境(例如类似PCI Express和串行ATA的高速串行总线应用),其上升时间和低抖动可以检定设备,并使抖动源注入的抖动影响

新型传感器具备“精细触觉”-,准确度高于人类

  15日,记者从南方科技大学获悉,该校材料科学与工程系教授郭传飞团队研发出一种模拟人类指纹特征的柔性滑觉传感器,能准确无误地分辨如棉、纱、化纤、羊毛等细腻质地材料。该传感器有望用于人形机器人、人类义肢以及触觉虚拟现实等领域。相关成果发表在《自然·通讯》上。  “人体皮肤中两种不同的感受器,分别检测

Agilent安捷伦81134A脉冲信号发生器

Agilent 81134A双通道3.35 GHz脉冲码型发生器是安捷伦较新一代高速脉冲码型发生器产品。在定时和性能非常关键的应用环境(例如类似PCI Express和串行ATA的高速串行总线应用),其上升时间和低抖动可以检定设备,并使抖动源注入的抖动影响达到较小。与其先一代产品Agilent 81

光学式气体传感器

  光学式气体传感器是基于光学原理进行气体测量的传感器。主要包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型、光纤化学材料型等,还有化学发光式、光纤荧光式和光纤波导式等。主要以红外吸收型气体分析仪为主,由于不同气体的红外吸收峰不同,通过测量和分析红外吸收峰来检测气体。有流体切换式、流程直接测定式和傅里叶变换式在线

生物兼容性脑机接口概念出炉-有望带来脑友好神经义肢

  植入式神经假体装置(NPDs)是脑机接口(BCIs)的关键组成部分,直接与局部神经细胞对接。但NPDs可能会被免疫系统排斥而使移植失败。最近来自美国佐治亚理工学院等多家单位的一个研究小组提出了一种柔性生物兼容脑植入装置设想,有望降低免疫反应,提高手术成功率,为那些脊髓损伤和使用义肢的人

南开团队利用人工突触器件实现大脑的感官功能

近日,国际著名学术期刊《自然—通讯》刊登了南开大学电子信息与光学工程学院最新研究成果。研究人员利用柔性人工突触器件,开发了一种神经形态运动感知系统,在硬件层面成功实现了大脑的多感官整合功能,并获得了卓越的运动感知性能。南开大学电子信息与光学工程学院蒋博士程鹏为第一作者,南开大学电子信息与光学工程学院

数字信号与脉冲序列调理(三)

大量传感器输出调频信号,而不是调幅信号。比如用于测量转动和流体流速的传感器,通常属于这一类。光电倍增管(photomultiplier tubes)和带电粒子探测器(charged-particle detectors)常用于测量领域,并输出频率信号。原则上,这些信号也可以用AD采集,但这个

数字信号与脉冲序列调理(一)

数字信号与脉冲序列调理数字IO接口数字信号采用数字信号进行通信是计算机和外设、仪器以及其他电子设备之间最常见的通信方式,因为这是计算机工作的基本元素。任何信号,都必须转换为数字信号之后,才能输入计算机,并进行处理。数字信号流入或流出系统时,或是单个信号,或是一串脉冲,可以只经过单一端口,也可以经过多

数字信号与脉冲序列调理(四)

微控制器准确测量几个脉冲的周期之和,频率分辨率取决于用户可配置的最小脉冲宽度。从测得的周期数据中可换算出频率,再根据频率值,控制DAC向数据采集系统输出相应的模拟信号,信号流入DC调理电路,最后,软件再将此电压转换成频率值。这种方法可以测量幅值和频率范围很宽的信号,且响应迅速。程序可控的频率量程可以

数字信号与脉冲序列调理(二)

数字输入计算机处理数字输入的方法各种各样,有难有易。这一章节简要讨论软件触发,单字节读取;硬件控速,数字输入;外部触发,数字输入。数字输入的异步读取当计算机周期性的采样数字引脚时,需要使用软件触发的异步读取方式。有时,读取数字输入的速度和时机至关重要,但是采用软件触发的单字节读取方式,读取间隔很难保

大脑神经细胞中存在“热传感器”-高烧时发出降温信号

  德国海德堡大学医院研究人员首次在动物实验中发现了大脑热传感物质,在身体发烧的时候,特殊脑神经细胞中的蛋白质会释放降温信号,调节体温。相关论文发表在最新一期的《科学》杂志上。  有关人及温血动物的体温调节机制之前并不清楚,尽管已知大脑中被称为下丘脑的区域可能对调温起作用,但并不清楚哪些神经细胞何时

位移传感器信号处理

  在实际应用中,位移具有两个方向,即选定一个方向后,位移有正负之分,因此用一个 光电元件测定莫尔条纹信号确定不了位移方向。为了辨向,需要有 π/2相位差的两个莫尔条纹信号。如图2,在相距1/4条纹间距的位置上安放两个光电元件,得到两个相位差π/2的电信号u01和u02,经过整形后得到两个方波信号u

位移传感器信号处理

  辨向原理  在实际应用中,位移具有两个方向,即选定一个方向后,位移有正负之分,因此用一个光电元件测定莫尔条纹信号确定不了位移方向。为了辨向,需要有π/2相位差的两个莫尔条纹信号。如图2,在相距1/4条纹间距的位置上安放两个光电元件,得到两个相位差π/2的电信号u01和u02,经过整形后得到两个方

大脑神经细胞存在“热传感器”:蛋白质会释放降温信号

有关人及温血动物的体温调节机制之前并不清楚,尽管已知大脑中被称为下丘脑的区域可能对调温起作用,但并不清楚哪些神经细胞何时起作用,以及通过何种分子信号途径来测量。研究人员一直猜测是动物的大脑存在某种控温机制。海德堡大学医院药理研究所的专家发现在动物大脑中有一个“热传感器”,它是大脑神经细胞中的一种特殊

新构建!深度脉冲神经网络学习框架“惊蜇”

中国科学院自动化所李国齐研究员和北京大学计算机学院田永鸿教授团队合作构建出深度脉冲神经网络学习框架“惊蜇”。它可以提供全栈式的脉冲深度学习解决方案,能够处理神经形态数据、构建深度脉冲神经网络、部署神经形态芯片。相关研究成果在线发表于《科学进展》杂志。图片来源:中国科学院自动化所脉冲神经网络被誉为第三

脉冲信号发生器ABC|概念类别主要参数

脉冲信号发生器是信号发生器的一种。信号发生器按信号源有很多种分类方法,其中一种方法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。其中混和信号源主要输出模拟波形;逻辑信号源输出数字码形。混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器,其中函数信号发生器输出标准波形,如正弦波、方波等,任意波/函数发生器输出

中国科学家让机器人拥有“触觉”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512313.shtm南方科技大学材料科学与工程系教授郭传飞与合作者开发了一个类似人类手指的高分辨人工传感系统,能分辨细腻质地,如斜纹布、灯芯绒和羊毛。研究结果或能提高机器人和人类义肢的细触觉能力,有望应

人造神经成功“复制”大脑多感官整合功能

20日从南开大学获悉,该校电子信息与光学工程学院徐文涛教授团队受猕猴多感官整合与空间感知机制启发,开发了一种人造运动感知神经,在硬件层面上成功实现了大脑的多感官整合功能,获得了卓越的运动感知性能。该成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》上。  据介绍,大脑多感官整合是一个将不同模态感官信息进行结合