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美国韩国科学家纷纷开发出电子机器人“皮肤”,据称具有比人类更好的触觉
美国韩国科学家纷纷开发出电子机器人“皮肤”,据称具有比人类更好的触觉

摘要:我们已经听说过柔性电子“皮肤”可以让机器人或假肢具有类似人类的触觉。然而,现在德克萨斯大学阿灵顿分校的科学家们声称他们开发的“皮肤”比具有比人类更好的触觉敏感。

由Zeynep ?elik-Butler教授领导的团队创建的“智能皮肤”融合了数百万由0.2微米厚的氧化锌纳米棒制成的微小柔性传感器(相比之下,人类毛发直径约为40至50微米)。每个传感器都是自供电的,无需外部电压。它们中的很多都被包裹在一层耐化学和防潮的聚酰亚胺弹性层中,从而形成柔性和防水的“皮肤”。即使对聚酰亚胺施加微小的压力,该区域中的纳米棒传感器也会通过弯曲来检测压力。

因此,“皮肤”对其接触的表面变化非常敏感 - 它还可以检测温度的变化。该材料最终可以应用于机器人抓手,假肢的手指,或甚至仅仅是手持传感装置。

“这些传感器非常敏感,如果刷过部分指纹,该技术可以帮助确定那个人是谁,”?elik-Butler表示。“正如我的学生所说的那样,想象一下人们能够通过这个机器人确定一个人的身份的场景。”有关该研究的论文发表在《IEEE Sensors Journal》上。

而韩国首尔大学研究团队宣布他们开发出了使用仿真皮电子皮肤系统的软体机器人。该研究成果刊载在5月30日国际学术杂志《科学-机器人学》(Science Robotics)上。

首尔大学开发的软体机器人表面由橡胶或硅胶材质的柔软物质制成、各个部位间无明确界限而有机地连接在一起。该机器人通过简单的操作就能做出自由且连续的动作。此前发达国家已开发出章鱼与蛇模样的软体机器人。这种软体机器人在活体组织模仿、医疗等领域备受关注。但驱动这种机器人需用巨大的空气压力控制器与坚固的电路,在设计上存在很大的局限性。

首尔大学研发出的仿真皮电子皮肤克服了这一局限性。该电子皮肤以硅胶类物质为素材,在5×5cm的面积中安装芯片与电路,厚度在1毫米以下,重量也只有0.8g。它小巧轻薄且具有强大的伸缩性。因此,电子皮肤不但不会妨碍软体机器人的移动,还可以任意附着在物体的各个部位,具有很大的应用前景。

电子皮肤成对组成。一张附着于人类的皮肤,负责监视传入信号;另一张则附着于软体机器人物体的表面,负责机器人的活动与控制。两张电子皮肤通过无线通信网相互连接,工作范围超过5米。电子皮肤可以被轻松揭掉或粘贴,所以一对电子皮肤可以作用于各种软体机器人。

研究团队解释称,如果把电子皮肤当成便携式可穿戴设备,那么人与人之间的交流、人对机器人的操控便可以自由进行。

来源:机器人创新生态

出处:搜狐 / 人工智能学家

栏目:AI
2018-08-17 (

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