[发明专利]人工传入神经、仿生感知系统和人工传入神经的制备方法

说明书

本发明公开了一种人工传入神经、仿生感知系统和人工传入神经的制备方法，该人工传入神经包括：柔性衬底载体；设置于所述柔性衬底载体一侧的传感器、数模转换模块以及人工突触器件；所述传感器用于感知环境信息，并将感知的所述环境信息转换为模拟信号；所述数模转换模块用于将所述模拟信号转换为数字信号；所述人工突触器件用于将所述数字信号转换为仿生物神经信号。本发明实施例提供的技术方案，可实现面向仿生感知系统的人工传入神经的构建和性能的调控；从而实现如嗅觉、触觉、听觉等神经感知信号与生物体信号的互联。

技术领域

本发明实施例涉及仿生感知系统技术领域，尤其涉及一种人工传入神经、仿生感知系统和人工传入神经的制备方法。

背景技术

生物体的感知系统主要由感受器和生物神经组成，因此，仿生感知系统可以由传感器和能使电子信号与生物神经信号兼容的仿生人工突触(也可称为“仿生人工突触器件”或“人工突触器件”)以及一些辅助器件构成。目前，传感器的研究已经取得了重要进展，其检测范围和灵敏度甚至超过了人体感知的极限。突触和神经元是构成生物神经系统的基本生物单元，在信息的传递、处理等方面起着重要作用。基于生物神经系统的仿生人工突触具有结构上大规模并行和功能上高度可塑性的特点，能够高效处理复杂的信息，在神经计算、仿生感知等领域有着重要应用。

根据第二次全国残疾人抽样调查结果，全国残疾人总数已经达到了8502万人。虽然，随着医学的发展，自体的修复和异体移植技术可以为患者重建部分功能；但是，由于免疫排斥、高昂的医疗费等原因，残疾人群的治疗和康复仍是家庭和社会的重大问题；此外，使用电子元件构建智能感知系统，对为仿生机器人提供类生命感知功能，实现从仿生到类生命的跨越，具有重要的科学意义和社会价值。

发明内容

本发明实施例提供一种人工传入神经、仿生感知系统和人工传入神经的制备方法，以实现面向仿生感知系统的人工传入神经的构建和性能的调控；从而实现如嗅觉、触觉、听觉等神经感知信号与生物体信号的互联。

本发明实施例提出一种人工传入神经，该人工传入神经包括：

柔性衬底载体；

设置于所述柔性衬底载体一侧的传感器、数模转换模块以及人工突触器件；

所述传感器用于感知环境信息，并将感知的所述环境信息转换为模拟信号；

所述数模转换模块用于将所述模拟信号转换为数字信号；

所述人工突触器件用于将所述数字信号转换为仿生物神经信号。

在一实施例中，所述柔性衬底载体为柔性聚合物衬底、柔性可拉伸衬底或生物衬底。

在一实施例中，所述传感器为柔性传感器或者MEMS传感器。

在一实施例中，所述数模转换模块为柔性振荡器或者集成电路芯片。

在一实施例中，所述人工突触器件包括忆阻器或者晶体管。

在一实施例中，所述晶体管的有源层包括具有光电性质的半导体。

在一实施例中，所述传感器与所述人工突触器件一一对应设置，且呈阵列排布。

本发明实施例还提供了一种仿生感知系统，该仿生感知系统包括上述任一种人工传入神经。

本发明实施例还提供了一种人工传入神经的制备方法，该制备方法用于形成上述任一种人工传入神经，该制备方法包括：

提供硬质衬底；

在所述硬质衬底一侧形成柔性衬底载体；

在所述柔性衬底载体背离所述硬质衬底的一侧形成所述传感器、所述数模转换模块以及所述人工突触器件；

分离所述柔性衬底载体与所述硬质衬底。