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新型水凝膠皮膚具觸覺傳感能力 有助促進軟體機器人研發

發布時間:2023-05-05 11:07:00來源: 科技日報

  新型水凝膠皮膚具有觸覺傳(chuan) 感能力 有助促進軟體(ti) 機器人研發

  科技日報北京5月4日電 (記者劉霞)英國劍橋大學生物啟發機器人實驗室的研究人員創造了一種新的基於(yu) 水凝膠的皮膚,這種極其柔韌的皮膚使用一係列電極和一種算法重建觸覺刺激,讓機器人能夠檢測物體(ti) 的觸覺特性,複製人類的觸覺,有望促進軟體(ti) 機器人的開發。相關(guan) 研究論文刊發於(yu) 3日出版的《今日材料電子》雜誌。

  世界各地的研究人員都對如何用柔性和可拉伸材料製造機器人感興(xing) 趣,為(wei) 了最大化這些機器人的優(you) 勢,包括傳(chuan) 感器在內(nei) 的機器人所有組件都必須是柔軟的。鑒於(yu) 此,研究人員從(cong) 人類皮膚中汲取靈感,創造出了一種可拉伸的傳(chuan) 感材料,這種材料可檢測任何損傷(shang) ,感知物體(ti) 或人類的觸摸,並監測其周圍環境。

  研究使用一種專(zhuan) 門開發的傳(chuan) 感水凝膠作為(wei) 皮膚的基礎,這種水凝膠可生物降解,而且非常有彈性。研究人員將其與(yu) 電阻抗斷層成像硬件相結合,硬件使用皮膚邊緣的電極來施加電流並測量電壓,從(cong) 而提供有關(guan) 皮膚狀態的信息,推斷人造皮膚被觸摸的位置,以及是否有受損。

  在最初的評估中,研究人員發現新係統明顯優(you) 於(yu) 基於(yu) 傳(chuan) 統神經網絡的人工皮膚係統。他們(men) 還測試了新的水凝膠皮膚在損傷(shang) 檢測或定位、監測環境及識別不同的觸覺刺激這3個(ge) 關(guan) 鍵現實應用中的潛力,發現其在這3項任務中都表現良好,這表明它可用來增強軟體(ti) 機器人係統的能力,以執行不同的任務。

  研究團隊目前正在努力改善皮膚的形狀和大小,以便能感知更複雜的刺激。例如,將皮膚塗抹在機械手上,它不僅(jin) 能感知皮膚被接觸的位置和力度,還能感知機械手每個(ge) 手指的位置以及手是否受損。

(責編:陳濛濛)

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