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人工傳感器模仿人類(lèi)的觸覺(jué)
來(lái)源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/1/7

一組研究人員開(kāi)發(fā)了一種人造觸覺(jué)傳感器,該傳感器可模仿人類(lèi)皮膚檢測(cè)表面信息(例如形狀,圖案和結(jié)構(gòu))的能力。 這可能比制造可以感知諸如粗糙度和平滑度之類(lèi)的感覺(jué)的電子設(shè)備和機(jī)器人邁出了一步。


該研究的主要作者,韓國(guó)大邱慶北科技大學(xué)(DGIST)的工程師Kwonsik Shin說(shuō):“模仿人類(lèi)的感覺(jué)是工程學(xué)中最受歡迎的領(lǐng)域之一,但是眾所周知,觸摸感很難復(fù)制!卑l(fā)表在 機(jī)電一體化的IEEE / ASME Transactions中 。


人類(lèi)不僅可以同時(shí)感知環(huán)境的多種特征,例如壓力,溫度,振動(dòng),張力和剪切力,而且還可以檢測(cè)心理參數(shù),例如粗糙度,光滑度,硬度和疼痛。 檢測(cè)精確的表面信息是復(fù)制觸摸的心理感覺(jué)的關(guān)鍵的第一步。


為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),DGIST研究人員與ASML韓國(guó),首爾東國(guó)大學(xué),成均館大學(xué)和牛津大學(xué)的同事合作。 他們開(kāi)發(fā)了一種能夠 測(cè)量 的設(shè)備 表面紋理 高精度 。 傳感器由壓電材料制成,壓電材料是高度敏感的材料,可以響應(yīng)施加的壓力而產(chǎn)生電能。 這些材料具有與皮膚相似的特性。


與現(xiàn)有的人工 相比,新的傳感器具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn) 傳感器 。 首先,它可以通過(guò)觸摸和滑動(dòng)檢測(cè)信號(hào)。 這模仿了人類(lèi)感知表面特征的兩種方式:通過(guò)戳戳或用手指在其上面滑動(dòng)。 大多數(shù)人造傳感器使用一種方法。 其次,它由多個(gè)接收器組成,這意味著可以使用兩個(gè)接收器信號(hào)之間的時(shí)間間隔以及它們之間的距離來(lái)計(jì)算滑動(dòng)速度。 大多數(shù)機(jī)械手手指使用單個(gè)接收器,需要使用外部測(cè)速儀。


研究人員通過(guò)將形狀像正方形,三角形或圓頂?shù)泥]票壓在傳感器表面上來(lái)測(cè)試他們的傳感器。 他們還向傳感器添加了軟質(zhì)材料,以查看其是否可以測(cè)量深度,從而進(jìn)行三維傳感。 傳感器根據(jù)印模的形狀產(chǎn)生不同的電壓。 結(jié)果表明,該傳感器具有 高空間分辨率 ,并且可以表示某些對(duì)象,諸如寬度和間距,具有的表面特征 的高精度 。 但是,目前,傳感器無(wú)法在3-D中完美地區(qū)分形狀。


將來(lái),該傳感器可以集成到 電子設(shè)備中 ,例如機(jī)器人或智能手機(jī),以提高其檢測(cè) 的能力 表面 紋理 。 


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