人造毛發(fā)傳感器 讓機器人觸感更敏銳
2016-12-06
核心提示：導讀：據(jù)國外媒體報道，或許有一天機器人也能夠感覺到微風拂面，你相信嗎?隨著研究人員研發(fā)機器人技術(shù)的進一步深入，其也正在努力尋求如何打造像真實皮膚一樣的功能。事實上，對于我們?nèi)祟悂碚f，皮膚不僅僅是保護我們免受微塵和細菌侵襲的屏障，也是感受外界環(huán)境變化的傳感器。通過皮膚的感覺，我們既能感受微風拂面之輕，也更清楚外力打擊之痛，我們能感受到冷熱變化、干燥潮濕或是光滑粗糙。中國哈爾濱工業(yè)大學材料科學教授何曉
導讀：據(jù)國外媒體報道，或許有一天機器人也能夠感覺到微風拂面，你相信嗎?隨著研究人員研發(fā)機器人技術(shù)的進一步深入，其也正在努力尋求如何打造像真實皮膚一樣的功能。事實上，對于我們?nèi)祟悂碚f，皮膚不僅僅是保護我們免受微塵和細菌侵襲的屏障，也是感受外界環(huán)境變化的傳感器。通過皮膚的感覺，我們既能感受微風拂面之輕，也更清楚外力打擊之痛，我們能感受到冷熱變化、干燥潮濕或是光滑粗糙。
中國哈爾濱工業(yè)大學材料科學教授何曉東以及其同事在這方面進行了創(chuàng)新，他們研發(fā)的新技術(shù)能夠模仿人體表面的細微毛發(fā)，人類正是通過這些毛發(fā)將感覺信息傳遞到皮膚神經(jīng)。相關(guān)研究發(fā)表在新一期的國際著名雜志《美國化學學會應用材料與界面》上。
研究人員采用30微米的細線代替毛發(fā)，他們在硅脂橡膠中嵌入一排細微電線，這排電線的作用就是給人造皮膚帶來外界信息。
當然，這種電線并不會像真實的毛發(fā)那樣感覺壓力或運動變化。其通過位移來對外界環(huán)境變化做出判斷。電線本身帶有少量電荷，會形成一個小型磁場。當一個或者多個電線被移動時，其周圍磁場就會發(fā)生相應變化。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這種設備的靈敏度非常高，甚至能夠檢測到一只蒼蠅。其也能夠檢測到物體從表面劃過，甚至可以感覺到輕微的風。
研究人員指出，創(chuàng)新的關(guān)鍵在于所選擇的電線材質(zhì)。研究人員此前使用碳納米管來制造人造毛發(fā)，但效果并不理想。而此次研究團隊使用由導電鈷合金制成的玻璃包線。這種材質(zhì)的電線韌性較高，能夠隨意打結(jié)且不會斷裂。該研究團隊認為，這種材料的耐用性和經(jīng)濟性足以使其能夠在現(xiàn)實世界中普及。
該研究成果能夠用于傳感假肢或是相應的醫(yī)療保健設備。在一封電子郵件中，研究人員稱他們嘗試將傳感器連接至機器人手臂，模仿人類的手指。這對于仿生機器人有重要作用，可以幫助其判斷何時該緊緊抓住或拿起東西。此外，研究人員稱他們正在努力縮小整個傳感器設備的尺寸，目前其有2英寸長。
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