人造皮膚賦予機器人類似人類的觸覺

一支工程師團隊研發出一種人造皮膚，賦予機器人接近人類的觸覺。這種皮膚由柔性凝膠材料製成，可以將機器人手的表面轉化為一個敏感、智能的感測器。 這種新材料可以同時檢測壓力、溫度、疼痛，並區分多個接觸點，這與結合了不同感測器的其他人工皮膚不同。這款由劍橋大學和倫敦大學學院共同研發的機器人皮膚，像手套一樣被整合，展示了其靈活性和塑造複雜形狀的能力。 該技術可以檢測和處理各種物理訊號，使機器人能夠更好地與物理世界交互。「我們希望開發一種能夠同時檢測多種觸覺的解決方案，但只需使用單一材料，」該研究的主要作者David Hardman說。 這種皮膚由一種彈性且導電的水凝膠組成，它本身就是一個完整的感測器。它不需要多個獨立的感測器，這種材料可以從其表面的任何點檢測各種刺激，例如壓力、溫度或物理損傷。這要歸功於內部由超過 860,000 條微觀通路組成的網路，電訊號透過這些通路傳輸。 為了讀取這些訊號，研究人員僅在用這種材料塑造的機器人手的底部放置了 32 個電極，這足以收集超過 170 萬個資料點。然後，他們使用機器學習技術訓練了一個模型，該模型能夠準確識別接收到的接觸類型：從輕柔的觸摸到切割或熱源。 這種創新皮膚可以透過賦予機器人更接近人類的感知來改變多個行業。在人形機器人和假肢領域，它將允許開發能夠以高精度檢測環境刺激的人造肢體，從而改善與人和物體的交互。在醫療或輔助場景中，這項技術將是創建能夠對觸摸或外部條件做出反應的設備的關鍵，使需要細膩或敏感的任務更加自然。 其潛在應用也擴展到汽車和災難救援等領域。配備這種皮膚的機器人可以實時識別高溫、危險或受損的表面，這在接觸某些材料會危及安全的風險環境中至關重要。由於其低成本、耐用性和適應複雜形狀的能力，這種皮膚也可用于製造對環境更有效和更敏感的工業機器人。