人造皮肤使机器人拥有感觉

机器人不是人,但不久他们将获得和人类一样的触觉。研究人员称他们已经成功的研制出了一种可变形的感应器。这种感应器可以连续的对温度,压力,湿度等指标进行探测,比目前市面上的各种感应设备更加精确。

这种感应器不仅提高了机器人技术,而且,在可见的未来,我们还可以将这种装置嵌入到残疾人的电子皮肤中,帮助他们感受环境的变化。

据以色列理工大学化学工程与技术学院的一名教授(Hossam Haick)称:“由于该感应器的成功研发,人类在仿生学上跨进了一大步。”相比同类设备,这种感应器可以更精准(约是同类产品的10倍)的模仿人类对环境的真实感觉。

研究人员将附有有机连接分子(配体)的金纳米粒子涂在我们日常做饮料瓶的塑料表面,制成了这种感应器。这种感应系统的分子结构和花类似,一层金纳米粒子在中央,而配体粒子像花瓣一样环绕在它的周边。

当我们弯曲或者挤压塑料时,感应系统中的纳米粒子发生变化,他们之间的距离发生改变。这种改变可以迅速的影响粒子间电子的传递速度,从而改变传感器的导电性质。【仿生学,十大技术】

换句话说,压力的变化会影响组成传感器的化合物的导电性。Haick说:“通过测量导体的电阻,我们就能够知道在传感器上施加了多大的压力。”

温度和湿度的改变同样会影响纳米粒子间的距离,他补充说。“通过软硬件的共同处理,我们就可以为湿度,温度和触觉定义不同的数值,从而制作出三合一的感应器。”

研究人员还表示通过改变塑料表面材料的薄厚程度,他们可以控制感应器对环境的敏感程度。

通过改变塑料的性质,我们就可以获得很大测量范围,从几十毫克到几十克,Haick说。

这个感应器除了可以应用在假肢上,给机器人类似人的触觉,它还可以应用在早期的预警系统中。用它我们可以监测不正常的温度和飞机,桥梁和其他建筑机构中的小裂缝。我们还有可能将这个技术应用在人体健康的监控上。

当然,要作为真的人造皮肤使用,我们还需要将由假肢收集的信号传递到大脑。要达到这个目的,我们需要将感应器同人的神经系统相连,而目前,科学家还没有研究出这类技术。

Haick说:“集成了电子皮肤和电脑系统的技术的发展会使这项技术更加成熟。”

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2014-09-17

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