可拉伸的皮膚傳感器給機器人以人的感覺

可以說可伸縮傳感器可以改變軟機器人的功能和感覺，這并不是說。實際上，他們將能夠感受到很多。康奈爾大學的研究人員創造了一種結合了低成本LED和染料的光纖傳感器，從而形成了可拉伸的“皮膚”，可檢測壓力，彎曲和應變等變形。這種傳感器可以為軟機器人系統(以及使用增強現實技術的任何人)提供感受到哺乳動物在自然世界中航行所依賴的豐富，觸覺的能力。

由機械和航空航天工程副教授羅布·謝潑德(Rob Shepherd)領導的研究人員正在致力于將物理療法和運動醫學的技術商業化。

他們的論文“可拉伸的分布式光纖傳感器”在《科學》雜志上發表。該論文的共同主要作者是博士生Hedan Bai和Shuo Li。

Bai從基于二氧化硅的分布式光纖傳感器中汲取了靈感，并開發了用于多模式傳感(SLIMS)的可拉伸光導。該長管包含一對聚氨酯彈性體芯。一個核心是透明的;另一個在多個位置填充有吸收染料，并連接到LED。每個核心與一個紅-綠-藍傳感器芯片耦合，以記錄光的光路中的幾何變化。

研究人員設計了一種3D打印手套，每個手指都有一個SLIMS傳感器。該手套由鋰電池供電并配備了藍牙，因此可以將數據傳輸到Bai設計的基本軟件，該軟件可以實時重建手套的運動和變形。

謝潑德說：“目前，傳感主要依靠視覺來完成。” “我們幾乎從來沒有在現實生活中測量過觸摸。這種皮膚可以讓我們和機器以目前我們在手機中使用攝像頭的方式來測量觸覺交互。它是通過視覺來測量觸摸的。這是最方便的一種可擴展的實用方式。”

Bai和Shepherd正在與康奈爾大學技術許可中心合作，為該技術申請專利，并著眼于物理療法和運動醫學的應用。這兩個領域都利用了運動跟蹤技術，但是直到現在還沒有捕獲力相互作用的能力。