作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2023/12/9 9:27:50
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让柔性机器人触觉更灵敏,基于颜色的传感器可模拟皮肤多重感知

 

据最新发表在《自然·通讯》上的一项研究,瑞士洛桑联邦理工学院工程学院可重构机器人实验室(RRL)开发出一种传感器,可感知弯曲、拉伸、压缩和温度变化的组合,所有这些都使用一个强大的系统,并可归结为一个简单的概念:颜色。

开发能感知位置、压力和温度变化的传感器,对于可穿戴设备和人机界面等技术都很重要。但人类皮肤能够同时感知多种刺激,这是机器人技术一直难以实现的目标。


图片来源:洛桑联邦理工学院

RRL的新技术ChromoSense依赖于一个半透明橡胶圆柱体,该圆柱体包含3个染成红色、绿色和蓝色的部分。设备顶部的LED通过其核心发送光线,当设备弯曲或拉伸时,光路中颜色的变化会被底部的小型光谱仪检测到。

研究人员表示,同时通过3根吸管喝3种不同口味的冰沙时,如果弯曲或扭转吸管,每种口味的比例都会发生变化。这与ChromoSense的工作原理相同。当圆柱体染色部分变形时,它会感知穿过彩色部分的光线的变化。

该设备的热敏部分还可使用特殊染料(类似于变色T恤或情绪戒指中的染料)来检测温度变化,加热时颜色会改变。

研究人员指出,ChromoSense可实现更有针对性、信息密集的读数,并可轻松嵌入到不同的材料中以执行不同的任务。由于其简单的机械结构和对颜色的使用,ChromoSense可能适合低成本的大规模生产。除了辅助技术(例如辅助行动外衣)之外,其还可用于运动装备或服装中,向用户提供有关身体形态和动作的反馈。

展望未来,研究团队计划为ChromoSense尝试不同的形式,如适合折纸机器人的扁平形式。研究人员称:“利用我们的技术,只要光线可穿过,任何东西都可成为传感器”。

 
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