軟機器人具有高級感官功能

哈佛大學劍橋大學的工程師開發出可以感應觸摸，壓力，運動和溫度的軟機器人。這些設備采用嵌入式傳感器，靈感來自大自然和人體的感官能力。

過去，在軟機器人中集成傳感器一直很困難，因為大多數傳感器，例如傳統電子設備中使用的傳感器，都是剛性的。為了應對這一挑戰，工程師將有機離子液體導電油墨包裹在包含大多數軟機器人的軟彈性體基質中。材料可以3D打印。

為了制造他們的設備，哈佛工程師使用了Wyss生物啟發工程研究所開發的3D打印技術。嵌入式3D打印可在一個柔軟的機身內無縫快速地集成多種功能和材料。

根據工程與應用科學學院電氣工程教授羅伯特伍德博士的說法，研究工作“代表了軟機器人技術的基礎性進展”。我們的制造平臺使復雜的傳感圖案可以輕松集成到軟機器人系統中。

“到目前為止，軟機器人中使用的大多數集成傳感器 - 執行器系統都非常簡陋，”Wood解釋道。“通過在這些軟系統中直接印刷離子液體傳感器，我們開辟了設備設計和制造的新途徑，最終將實現軟機器人的真正閉環控制。”

“這種方法的功能和設計靈活性是無與倫比的，”Wood說。“這種新墨水與我們的嵌入式3D打印工藝相結合，使我們能夠在一個集成的軟機器人系統中結合軟測量和驅動。”

為了測試傳感器，Wood和他的同事們打印了一個由三個柔軟手指組成的軟機器人手柄。他們測試了夾具檢測充氣壓力，曲率，接觸和溫度的能力。此外，工程師還嵌入了多個接觸式傳感器，因此夾具可以感應光線和深度觸摸。

“軟機器人通常受到限制幾何形狀選擇的傳統模塑技術的限制，或者，在商業3D打印的情況下，材料選擇會妨礙設計選擇，”Wood說。“[我們實驗室]開發的技術有機會徹底改變機器人的創造方式 - 擺脫順序過程，創造出具有嵌入式傳感器和執行器的復雜單片機器人。”

在未來，Wood和他的同事希望利用機器學習的力量來訓練他們的機器人，以掌握不同大小，形狀，表面紋理和溫度的物體。