人造皮肤赋予机器人类似人类的触觉

一支工程师团队研发出一种人造皮肤，赋予机器人接近人类的触觉。这种皮肤由柔性凝胶材料制成，可以将机器人手的表面转化为一个敏感、智能的传感器。 这种新材料可以同时检测压力、温度、疼痛，并区分多个接触点，这与结合了不同传感器的其他人工皮肤不同。这款由剑桥大学和伦敦大学学院共同研发的机器人皮肤，像手套一样被整合，展示了其灵活性和塑造复杂形状的能力。 该技术可以检测和处理各种物理信号，使机器人能够更好地与物理世界交互。“我们希望开发一种能够同时检测多种触觉的解决方案，但只需使用单一材料，”该研究的主要作者David Hardman说。 这种皮肤由一种弹性且导电的水凝胶组成，它本身就是一个完整的传感器。它不需要多个独立的传感器，这种材料可以从其表面的任何点检测各种刺激，例如压力、温度或物理损伤。这要归功于内部由超过 860,000 条微观通路组成的网络，电信号通过这些通路传输。 为了读取这些信号，研究人员仅在用这种材料塑造的机器人手的底部放置了 32 个电极，这足以收集超过 170 万个数据点。然后，他们使用机器学习技术训练了一个模型，该模型能够准确识别接收到的接触类型：从轻柔的触摸到切割或热源。 这种创新皮肤可以通过赋予机器人更接近人类的感知来改变多个行业。在人形机器人和假肢领域，它将允许开发能够以高精度检测环境刺激的人造肢体，从而改善与人和物体的交互。在医疗或辅助场景中，这项技术将是创建能够对触摸或外部条件做出反应的设备的关键，使需要细腻或敏感的任务更加自然。 其潜在应用也扩展到汽车和灾难救援等领域。配备这种皮肤的机器人可以实时识别高温、危险或受损的表面，这在接触某些材料会危及安全的风险环境中至关重要。由于其低成本、耐用性和适应复杂形状的能力，这种皮肤也可用于制造对环境更有效和更敏感的工业机器人。