新型水凝胶皮肤具有触觉传感能力、新型水凝胶皮肤具有触觉传感能力的原因
英国剑桥大学仿生机器人实验室的研究人员创造了一种新型水凝胶皮肤,该皮肤非常灵活,使用一系列电极和算法来重现触觉刺激,使机器人能够检测物体的触觉特性。复制人类触觉,有望推动软体机器人的发展。相关研究论文发表在3日出版的《今日材料电子》杂志上。
世界各地的研究人员对如何用柔性和可拉伸材料制造机器人感兴趣。为了最大限度地发挥这些机器人的优势,机器人的所有组件(包括传感器)都必须是软的。考虑到这一点,研究人员从人类皮肤中汲取灵感,创造了一种可拉伸的传感材料,可以检测任何损伤、感知物体或人体触摸,并监测其周围环境。
该研究使用专门开发的传感水凝胶作为皮肤的基础,该凝胶可生物降解且非常有弹性。研究人员将其与电阻抗断层扫描硬件结合起来,电阻抗断层扫描硬件使用皮肤边缘的电极施加电流并测量电压,提供有关皮肤状态的信息,推断人造皮肤被触摸的位置以及是否受损。
在初步评估中,研究人员发现新系统的性能明显优于传统的基于神经网络的人造皮肤系统。他们还测试了新型水凝胶皮肤在三个关键现实应用中的潜力:损伤检测或定位、监测环境以及识别不同的触觉刺激,发现它在所有三项任务中都表现良好,表明它可以使用增强软机器人系统执行不同任务的能力。
研究小组目前正在努力改善皮肤的形状和大小,使其能够感知更复杂的刺激。例如,当将皮肤应用到机器手上时,它不仅可以感知皮肤被触摸的位置和力度,还可以感知机器手每个手指的位置以及手是否受损。









