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触手可知——人工传感器模拟人体触觉

Release time:2021-11-11 21:05viewed:times
本文摘要:据麦姆斯咨询报导,来自韩国大邱庆北科技学院(DGIST)的研究人员研发出有一种人工触觉传感器,可以仿效人体皮肤的功能来观测物体表面的信息,如形状、图案和结构。这有可能使距生产出有具备感官粗糙度和光滑度等感觉的电子设备和机器人,又更加将近了一步。“仿效人类的感官是工程学里最热门的研究领域之一,但是触觉很难拷贝,”DGIST的工程师KwonsikShin说道。

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据麦姆斯咨询报导,来自韩国大邱庆北科技学院(DGIST)的研究人员研发出有一种人工触觉传感器,可以仿效人体皮肤的功能来观测物体表面的信息,如形状、图案和结构。这有可能使距生产出有具备感官粗糙度和光滑度等感觉的电子设备和机器人,又更加将近了一步。“仿效人类的感官是工程学里最热门的研究领域之一,但是触觉很难拷贝,”DGIST的工程师KwonsikShin说道。

(KwonsikShin也是该项研究公开发表在IEEE/ASMETransactionsonMechatronics期刊的第一作者)人类不仅能感官环境的多种物理特性,如压力、温度、振动、张力和剪切力,还能同时感测心理感觉参数,如粗糙度、光滑度、柔软度和疼痛度。观测准确的表面信息是拷贝触觉心理感觉关键的第一步。为了应付这一挑战,DGIST的研究人员与来自ASML韩国分部、东国大学(釜山)、成均馆大学和牛津大学的同仁合作。他们研发了一种需要高精度测量表面纹理的设备。

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该传感器由压电材料做成——一类敏感性极高的材料,在受到形变起到时会在两端产生适当的电压劣。这类材料具备与皮肤相近的属性。

新的传感器与现有的人工传感器比起,具备几个优点。首先,它可以通过触碰和滑动来观测信号。这仿效了人类感官表面特征的两种方式:通过砍它或用手指在它表面滑动。而大多数人工传感器只用于单一的方法。

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其次,它由一系列多个感受器构成,这意味著可以利用两个感受器信号之间的时间间隔和它们之间的距离来计算出来滑动速度。而大多数机器人手指用于单个感受器,且必须额外的速度计。

研究人员通过在传感器表面松开各种形状的印模,像正方形、三角形或圆顶等,来测试他们的传感器。他们还在传感器上加到了柔性的材料,来想到它否可以测量深度,从而构建三维(3D)感官。传感器可以根据印模的形状产生有所不同的电压。

结果表明,该传感器具备较高的空间分辨率,需要高精度地展现出某些物体的表面特征,如宽度和间距。但是,目前该传感器无法极致地识别3D形状。将来,该传感器可以构建到电子设备中,例如机器人或智能手机,以提升它们观测表面纹理的能力。


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