IT之家 5 月 4 日消息，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展一直是人類探索的熱點(diǎn)話題，如何讓機(jī)器人更像人類，不僅在外形上，還要在功能上，是許多科學(xué)家的追求。近日，劍橋大學(xué)的仿生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的研究人員就取得了重要的進(jìn)展，他們研發(fā)了一種基于水凝膠的機(jī)器人皮膚，能夠模擬人類的觸覺感知，為機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展開辟了新的可能性。
水凝膠是一種不溶于水但含有大量水分的凝膠，具有很好的柔韌性和生物相容性。研究團(tuán)隊(duì)利用水凝膠制作了一種高度可拉伸的皮膚材料，并結(jié)合了電阻層測量技術(shù)，通過在皮膚邊緣安裝電極，施加電流并測量電壓，從而獲取皮膚狀態(tài)的信息。這種信息可以用來判斷皮膚是否受到觸摸或損傷，以及觸摸的位置和力度。
與傳統(tǒng)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工皮膚系統(tǒng)不同，這種水凝膠機(jī)器人皮膚不需要復(fù)雜的計(jì)算模型來分析電極數(shù)據(jù)，而是使用了一種基于少量真實(shí)數(shù)據(jù)的簡化方法來生成變形圖。在初步評估中，他們發(fā)現(xiàn)他們的系統(tǒng)明顯優(yōu)于基于傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人造皮膚系統(tǒng)，在 170 毫米的圓形皮膚上實(shí)現(xiàn)了 12.1 毫米的平均分辨率。
研究團(tuán)隊(duì)對這種水凝膠機(jī)器人皮膚進(jìn)行了三項(xiàng)實(shí)際應(yīng)用測試，分別是損傷檢測、環(huán)境監(jiān)測和觸覺刺激識別。他們的系統(tǒng)在這三項(xiàng)任務(wù)中都表現(xiàn)良好，表明可以被用來提高旨在處理不同任務(wù)的軟體機(jī)器人系統(tǒng)的能力。
研究團(tuán)隊(duì)表示，他們目前正在改進(jìn)皮膚的形狀和尺寸，使其能夠感知更復(fù)雜的刺激。例如，如果將皮膚應(yīng)用到機(jī)器人手上，他們希望它不僅能感知觸摸的位置和力度，還能感知每個手指的位置以及手是否受損。
這項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在《今日電子材料》雜志上。
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