據英國《每日郵報》11月26日報道,斯坦福大學的工程師們發明了一種包含傳感器的高科技手套,可以顯著提高機器人的靈活性,給機器人帶來和人類一樣的觸覺。在斯坦福大學化學工程系教授鮑哲南及其團隊11月21日發表在《科學機器人》(Science Robotics)上的一篇論文中,他們證明了這種傳感器能夠允許機器人手臂去觸碰成熟易碎的漿果,也可以拿起乒乓球,但機器人并不會將漿果和乒乓球擠爆。
這項研究的負責人鮑哲南教授表示,位于手套指尖的傳感器能夠同時模擬實現人類靈活度的兩個關鍵性質:壓力的強度和方向。研究人員還必須完善技術,以便其自動控制傳感器。若這項技術成功得以完善,戴上這種手套的機器人就可以靈活地用拇指和食指夾起雞蛋,并且不會將其擠碎或脫落。同時她表示,“有朝一日,這項技術會實現機器人擁有人類皮膚所具有的那種感知能力。”
這款電子手套模仿人類皮膚的工作方式,具有非凡的靈敏度。手套指尖上的每一個傳感器由三個相互配合的柔性層構成。位于頂部和底部的柔性層具有電活性。研究人員在這兩個層各鋪設了一排電線,然后將這些線相互垂直,形成密集的小傳感像素陣列。底層的設計可將壓力的強度和方向映射到垂直網格上的特定點,使其就像人類的皮膚一樣。這一模仿人體機制的電子傳感器的開發工作是由博士后學者Clementine Boutry與碩士研究生Marc Negre共同領導的。
這種對于剪切力的感知能力是我們能用拇指和食指將雞蛋輕輕夾起的部分原因。鮑哲南教授表示,通過適當的編程,一只戴著這種觸覺感應手套的機械手可以完成一些重復性的工作,比如把雞蛋從傳送帶上拿下來并放進紙盒里。這項技術也可以應用于機器人輔助手術,因為手術中精確的觸碰控制至關重要。
鮑哲南教授及其團隊的最終目標是,開發出一種無需預先編程,即可自動施加適當力量并安全地處理物體的先進手套。鮑哲南教授表示:“我們可以給機器人編程,讓它在不壓碎樹莓的情況下觸摸樹莓,但距離機器人能觸摸到樹莓并檢測出它是樹莓,然后把它撿起來,我們還有很長的路要走。”
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