文丨栋栋不爱动

编辑丨栋栋不爱动

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前言

洛布拉巨动检测器是位于洛布拉第三视神经堆的运动敏感的广角视觉神经元。神经元在碰撞前的点火高峰能有效地预测碰撞和触发避免。

在大规模集成系统中成功实现了基于洛布拉巨动检测器的视觉芯片。用于模拟洛布拉巨动检测器神经元的晶体管基芯片和单个设备使其体积大、能量效率低且复杂。

结构相对紧凑、操作方式简单、模拟神经元脱逃响应的装置尚未实现。人工洛布拉巨动检测器视觉神经元是利用光介导的阈值开关记忆器实现的。

银导丝的形成和断裂对光流动场的非单调响应与洛布拉巨动检测器神经元的脱逃响应类似，还证明了机器人导航具有避免障碍的能力和生物模拟复眼的广视检测能力。

机器人人工视觉，碰撞方面的测试

下一代自主机器人，特别是配备人工智能算法的机器人，将在不受限制的动态环境中工作，从日常生活中的自动驾驶到在海底或外太空进行科学探险在这种情况下，扩大使用自主机器人的主要挑战是感知和理解他们的环境，以及相应地调整他们的行为。

人工视觉在让机器人了解即将发生的碰撞方面发挥着至关重要的作用。对于动物来说，有三种避免碰撞的可能策略，当接近的刺激物远离它一定的距离时作出反应。这一策略要求动物根据运动和双目视差来接近深度。

许多动物，如节肢动物，不可能利用这种方法，因为他们的双目领域以及太小的眼睛距离。在碰撞前的某一时间作出反应，监督投射图像的对称扩展，而不确切知道距离。碰撞前的时间可以从函数计算出来。

在碰撞时的最高峰，生物系统很难确定阈值，通过合并追踪接近的物体的方式诱导响应曲线，遵循函数。

在第三种可能的策略中，当碰撞发生时，神经元的激发速率增加，峰值下降。动物可以这样预测碰撞，因为达到其最大尺寸之前，在接近的物体中发生了点火高峰。

将一个对运动敏感的广角视觉神经元放置在第三个视觉神经堆中。洛布拉巨动检测器能够快速响应隐现对象，并有效地触发逃跑行为。

对快速移动或小物体来说，无论其方向如何，响应通常都更有力，并且受到大场运动的抑制。

通过神经形态学硬件的实现，从洛布拉巨动检测器中推导出的原理可能是设计机器人预期碰撞人工视觉系统的理想选择。

由大规模集成系统启发的视觉芯片通常是在大规模集成系统中设计和实现的，该系统包括用于寻址和时序控制的无线网络单元块、静态随机存取存储器。

寄存器和现场可编程门阵列平台，光电探测器堆叠在浮门记忆上，已被报道模拟洛布拉巨动检测器神经元的行为。

探测器对隐现刺激的响应表现出兴奋性，而浮门记忆的非易失性电荷捕获能力则引发抑制性反应。将兴奋性反应和抑制性反应整合到一个单一的装置中，成功地模拟了洛布拉巨动检测器神经元的逃跑行为。

大规模集成系统以及仿生复眼的能力

与大规模集成系统相比，在单个设备中模拟神经元的实现对机器人的应用更为实用。用于模拟神经元的晶体管芯片和单个设备使其体积大，能量效率低，而且复杂。结构相对紧凑、操作方式简单、模拟神经元脱逃响应的装置尚未实现。

阈值开关记忆体阵列实现了由人工洛布拉巨动检测器视觉神经元构成的仿生复眼，其单器件结构为铁层黑磷纳米管。由於光纤上的光电子耦合及电荷转移异型结构的配置，阈值开关的性能可以很好地控制光学输入。

仿生复眼显示宽视野探测能力和对隐现刺激的非单调避免碰撞反应。光流动场的兴奋和抑制性反应源于导丝的形成和断裂，类似于洛布拉巨动检测器神经元的逃跑反应。

为了进一步介绍利用这些原始语的人工洛布拉巨动检测器视觉神经元的应用，演示了避免障碍的机器人导航。

使用电压脉冲记录产生的电流经过1V的电压脉冲，电流突然跳到漂移和放电。当电压脉冲结束时，阈值开关记忆体阵列在一微秒的松弛时间内下降到原来。

行为源于场诱导的银扩散和氧化还原反应。当电源关闭时，会断裂并扩散到最小能量位置，导致松弛到小时。

50周期的可重复松弛特征表明它具有良好的再现性。描述了装置在设置过程后的自发衰变过程，实验结果与伸展指数函数相吻合，表明其均匀松弛性，衰变时间为。系统地的内动力学、电脉冲响应对松弛特性的影响，检测到了阈值开关记忆体阵列。

在不同幅幅幅的应用电脉冲下，阈值开关记忆体阵列显示电流突然上升至所施加的电压去除时，电流在有限的衰变时间内被放松到小时，这表明了一种典型的短期记忆特征。

值得指出的是，在这些单脉冲测量之间使用了长的0.15%秒间隔时间，以确保阈值开关记忆体阵列有足够的时间将其衰变回原来的小时。

这里的开关电压为0.6V，低于编程操作的时间较长，可以诱导电阻转变和较低的电压。显示了电压幅幅从0.6%到1.4V和脉冲宽度从10到50MS的松弛时间的统计分析。

及补充无花果电压的幅度和持续时间较长，导致较长的松弛时间和狭窄的分布。松弛行为的随机性与其随机生长和破裂有关。

固定刺激下的仿生物眼

工业和军事机器人应用的人工视觉系统预计将显示广泛的探测能力，以通知即将发生的碰撞。与人眼形成对比的是，复合眼含有数以千计的集成光学单位，称为远视眼。

它们是沿曲线面球组装而成，每个远视眼点指向不同的方向。全方位排列的散光团独立收集入射光子，并具有狭窄的角接受度，这有助于提高广角探测能力。

在这里，由制成的半球视网膜仿生复合眼演示了聚二甲基硅氧烷衬底上的阈值开关记忆体阵列灵活阵列。

基于阈值开关记忆体阵列设备的横杆阵列，测量了所有400个设备在补充无花果提供了400个记忆电阻装置的特征。其中337只显示稳定的阈值开关特性及84.25%的产量。

通过时间热和效应可以澄清阈值开关记忆体阵列电导率的光学调制。的阈值开关记忆体阵列表现出一种明显的二阶记忆体效应，它的大小是中心的一级状态变量和阈值开关记忆体阵列的局部温度。

对于阈值开关记忆体阵列的电脉冲操作，当电脉冲间隔较长或电脉冲幅度较低时，以前脉冲产生的焦耳加热可部分消散。

利用额外的脉冲量增加装置的内部温度，可以加速银的漂移和扩散。在光模块的在阈值开关记忆体阵列的情况下，应该注意到二阶状态变量的值受到光引起的内部电场的强烈影响。

光学光谱的结果表明光线诱导光激发的电子传输至菲律宾国家安全局。注入的电子由于其表面积大、载波移动性高而被捕获在中，从而导致中电子的积累和内部电场的形成。应用光辐照度可提高装置温度，从而调节的生长和断裂。

当迫在眉睫的刺激远离阈值开关记忆体阵列时，该设备接收到的光子数量有限，温度适度上升。从而加速了银离子的漂移过程，从而导致银离子中心的形成，从而导致电导率的上升趋势。

当接近的物体几乎处于碰撞过程时，相当大的焦耳加热会引起自阈值开关记忆体阵列吸收更多的入射光子建立一个高的内部电场。

用于机器人导航的人工洛布拉巨动检测器神经元

器件的电流达到峰值，然后呈现递减趋势，描述了人工洛布拉巨动检测器神经元的工作原理。值得注意的是，在较高的温度下会触发早期开关事件。

电流值的测量，验证了大型广视人工视觉系统与阈值开关记忆体阵列器件非单调响应的混凝土集成。

在一系列电脉冲响应不同的激光斜率下，半球视觉系统在特定位置上的阈值开关记忆体阵列在0~90度之间。说明选择了特定位置的阈值开关记忆体阵列设备，其光入射角从0到90度不等。

在测量过程中，采用了由脉冲组成的电压刺激系统，持续时间为50倍，间隔时间为50倍。激光的斜率可以用来捕捉不同的隐现速度。

用不同的时间间隔将激光强度提高到2.5兆瓦，以确定每个情况下提高的强度速率。显然，对于所有的测量，电流的响应是非单调的。

按图中所示数据绘制阈值开关记忆体阵列输出电流的拐点值。如预期的那样，当给定入射角的物体隐现速度的函数得到了电流值的单调趋势。

激光入射角电流值的单调递增进一步说明了90度入射角的最敏感碰撞检测。在90度入射角的灵活复眼上的前置阈值开关记忆体阵列提供了最佳的信号检测。

碰撞检测的三维空间分布大型广视人工视觉系统在图中展示。进一步优化带有入射光的灵活人工视觉系统，可能会在自主机器人的视觉芯片中产生指示碰撞的应用。

考虑到光学调制行为阈值开关记忆体阵列，人工洛布拉巨动检测器神经元可以通过简单的电路建立，以及补充图。

在那里，阈值开关记忆体阵列与电容器连接平行及带串联电阻，电容器上的电压记为输出电压。

在输入信号开始时，可以在图中检测到电容器明显的集成过程。然后输出电压以固定的幅度振荡。

总结

这种现象可以解释为，人工神经元可以被分离到充电循环和放电循环。由于电压分裂效应，最初可以通过充电回路充电，因为电压主要会穿过光圈阈值开关记忆体阵列装置是否有很高的电阻?在初始状态下的阈值开关记忆体阵列。

电压P达到其阈值后，阈值开关记忆体阵列将从小时转换为上电容器通过放电环放电，诱导人工神经元的燃烧。

更大的会导致更慢的积分，降低了输入电流，并诱导了慢充电过程，从而延迟了点火时间。从不同的角度来看实现电路条件，建立了人工洛布拉巨动检测器神经元电路的电容器进行神经元行为分析。

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