美国MIT用复合材料制成能产生触觉的机器人“电子皮肤”

中研股份2019年6月24日讯  电子皮肤是一种可以让机器人产生触觉的系统,其结构简单,可被加工成各种形状,能像衣服一样附着在设备表面,能够让机器人感知到物体的地点和方位以及硬度等信息。

美国麻省理工学院的研究人员日前称,他们成功研制出一种能使机器人产生触觉的“电子皮肤”。依靠这种“电子皮肤”,机器人不仅能感知到物体的地点和方位,还能获得物体的硬度等信息。

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美国MIT用复合材料制成能产生触觉的机器人“电子皮肤”

据介绍,该系统结构简单,可被加工成各种形状,能像衣服一样附着在设备表面。其技术关键点在于一种被称为QCT的量子隧道复合材料。这种材料能对微小的压力和触感进行测量并通过电阻值的变化反馈给电路,这就如同通过调光开关控制灯泡的亮度一样。

与以往类似的材料相比,QCT材料不但能感知物体的硬度还能监测到物体的硬度等级。此外,借助XY扫描技术,使用QCT技术的机器人还能获得不同区域(如前臂、肩部和躯干)的综合知觉信息。

QCT是一种金属活性聚合材料,由金属或非金属碎料压制而成。这种材料可将不同程度的压力感应“翻译”成大小不一的电流反应,通过其中大量的传感器能让机器人产生软硬、薄厚等“触觉”。由于QCT自身所具备的这种独特性能,它可被制作成各种形状和大小的压敏开关。通过丝网印刷后的QCT材料的厚度可薄至75微米。

QCT的运行功耗极低,整个系统无移动部件,可直接与物体接触而无需任何空气层。这使得其十分可靠,可被一体化集成到超薄电子设备中,同时还具备极长的运行寿命。

随着技术的发展,机器人在人们日常生活中的应用将日益增多,因此如何使机器人理解触觉并在一个有限的空间内与人类和其他物品互动将变得十分重要。这项研究成果有望很快应用到麻省理工学院的机器人项目之上。

QCT技术已先期在美国宇航局的Robonaut机器人项目上获得了应用,其先进的传感技术和机械臂在世界均属领先。研究人员下一步的目标是让机器人具有与人类更为接近的触觉并增强其与人类的互动能力。

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