《新加坡国立大学开发出用于机器触觉感知的电子皮肤》

  • 来源专题:中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者: 江洪波
  • 发布时间:2019-08-02
  • 7月17日,新加坡国立大学研究团队开发出一种低延迟电子皮肤。该电子皮肤拥有10,000多个传感元件,可应用于协同机器人及电子假肢以实现触觉感知,且响应迅速,能够以1毫秒的恒定延迟进行异步传输,同时保持60纳秒以内的超高时间精度。该电子皮肤可识别力量大小、冷热状况和物体表面纹理。它具备物理柔性,传感电路拥有多个分支,受到损伤后依然能正常工作。研究成果在人工智能、增强自主机器人和神经修复等领域具有广泛应用前景。该研究成果已在《Science Robotics》发表。

  • 原文来源:;https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-07/nuos-nei071719.php?fbclid=IwAR3z5h0lNpOKvlTOc6P3ydqshFrVK5UQ7yjkDlGbSudbc3hfVO4GgM9LQ6Q
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    • 编译者:冯瑞华
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    • 香港城市大学参与的跨院校研究团队,成功研发出一套“皮肤集成的触觉界面”系统。这套以皮肤为媒介的虚拟现实(VR)和增强现实(AR)系统,可以通过紧贴皮肤的无线致动器,将能源转换成机械动能,将触觉刺激传送到人体。该研究成果最近发表在《自然》上。   据介绍,虚拟与增强现实技术主要通过视觉和听觉刺激来创造体验,但相比眼睛和耳朵,皮肤是人体面积最大的感官系统,因此透过触觉感应外界环境,效果更好。   论文第一作者、香港城市大学生物医学工程学系助理教授于欣格博士说:“我们的目标是研发出媲美真人皮肤的电子皮肤。与市面上同类设备相比,这个新系统十分轻薄,可以紧贴皮肤,而且不需要电线和电池。”   这套系统采用了新的材料、结构、能量传输策略和通讯方案。研究团队将700余个功能组件组成厚度小于3毫米的柔韧皮肤器件,包括轻薄柔软且可拉伸的内层,可以紧贴皮肤;由硅胶保护的功能层,里面有无线控制系统及互相连接的致动器;透气布料外层,可直接结合到可穿戴衣物上。   于欣格介绍:“提供触觉震动的常规致动器,需要用100毫瓦左右的功率传输信息,但我们以射频技术(RF)供电,只需低于2个毫瓦的功率便能传输信息,并产生同等的机械震动,解决了无线低功耗能量传输的难题,显著提高了这套系统的操作距离。”   据了解,这项研究成果不但可应用在社交媒体及电子游戏上,也可以帮助义肢使用者透过触觉感应外在环境,提供反馈,甚至扩展到临床医学应用的相关虚拟场景。
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    • 3月1日,香港城市大学研究人员研发出一款基于磁性薄膜,具有类人皮肤功能的触觉传感器。该传感器核心由一层柔软且经过特殊磁化处理的磁膜和嵌入在印刷电路板上的传感器组成,当有外力施加其上时,传感器可以检测到由于薄膜变形而产生的磁场变化,进而可以测量出所施加外力的大小和方向,实现如人类皮肤的自解隅(可以感知力的大小和方向)功能。实验中,安装了该传感器的机器手可成功抓取鸡蛋,以及进行穿针引线。该触觉传感器可应用于机器人自适应抓取、人机交互和模式识别等重要领域,将赋予机器人灵巧操作日常物品的能力,提高人机交互的安全性。