With the increase in interest in deployment of robots in unstructured environments to work alongside humans, the development of human-like sense of touch for robots becomes important. In this work, we implement a multi-channel neuromorphic tactile system that encodes contact events as discrete spike events that mimic the behavior of slow adapting mechanoreceptors. We study the impact of information pooling across artificial mechanoreceptors on classification performance of spatially non-uniform naturalistic textures. We encoded the spatio-temporal activation patterns of mechanoreceptors through gray-level co-occurrence matrix computed from time-varying mean spiking rate-based tactile response volume. We found that this approach greatly improved texture classification in comparison to use of individual mechanoreceptor response alone. In addition, the performance was also more robust to changes in sliding velocity. The importance of exploiting precise spatial and temporal correlations between sensory channels is evident from the fact that on either removal of precise temporal information or altering of spatial structure of response pattern, a significant performance drop was observed. This study thus demonstrates the superiority of population coding approaches that can exploit the precise spatio-temporal information encoded in activation patterns of mechanoreceptor populations. It, therefore, makes an advance in the direction of development of bio-inspired tactile systems required for realistic touch applications in robotics and prostheses.


翻译:随着人们对在非结构化环境中部署机器人与人类一起工作的兴趣增加,为机器人开发人形触摸感就变得十分重要。在这项工作中,我们实施了一个多通道神经形态触动系统,将接触事件编码为隐化离散的峰值事件,以模仿机械机感应器的行为;我们研究在人工机械机构体中汇集信息对空间上不统一的自然质素的分类性能的影响。我们通过灰色水平共同感应仪培养像人样的触觉感知感知感知模式。我们实施了一个多孔神经形态神经形态神经形态触动感触动系统,将接触事件编码编码编码为隐化的隐蔽神经形态,将接触事件编码为隐化机体的离散性峰值事件。此外,我们研究了人工机械机能感应变能力对滑动速度变化的影响。从删除精确的时空信息或改变空间反应形态结构中可以明显看出,因此在精确的触动中可以观测到一种显著的性形态,从而可以利用精确的感官感官感官特征。

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