可拉伸電子皮膚實現(xiàn)穩(wěn)定壓力傳感

  來源:科技日報張佳欣2024-05-06
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核心提示:科技日報北京5月5日電 (記者張佳欣)現(xiàn)有的電子皮膚會隨材料拉伸而降低傳感精度,。美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究人員開發(fā)出一種新型可拉伸電子皮膚,,解決了這項新興技術(shù)

科技日報北京5月5日電 (記者張佳欣)現(xiàn)有的電子皮膚會隨材料拉伸而降低傳感精度,。美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究人員開發(fā)出一種新型可拉伸電子皮膚,,解決了這項新興技術(shù)的一個主要難題,。這種電子皮膚很有彈性,,為機(jī)器人和其他設(shè)備提供類似人類皮膚的柔軟度和觸摸靈敏度,,有助其執(zhí)行需要極高精度和控制力的任務(wù),。研究論文發(fā)表在最新一期《物質(zhì)》雜志上,。

  研究人員表示,電子皮膚就像人類皮膚一樣可以伸展和彎曲,,以適應(yīng)人體運動,。新開發(fā)的電子皮膚無論拉伸到何種程度,其壓力反應(yīng)都保持不變,。這是該技術(shù)的一項重大成就,。

  電子皮膚技術(shù)可以感知接觸帶來的壓力,,讓連接的機(jī)器知道需要使用多大力,例如在抓取杯子或與人接觸時,。但是,,當(dāng)傳統(tǒng)的電子皮膚被拉伸時,讀數(shù)會受到影響并產(chǎn)生誤差,,影響傳感器感知壓力的能力,,這可能導(dǎo)致機(jī)器人過度用力。

  此次研究的關(guān)鍵是一種創(chuàng)新的混合響應(yīng)壓力傳感器,。傳統(tǒng)電子皮膚要么是電容式的,,要么是電阻式的,而混合響應(yīng)電子皮膚則同時采用了兩種壓力響應(yīng),。研究人員完善了這些傳感器,,并將它們與可拉伸絕緣材料和電極材料相結(jié)合,實現(xiàn)了電子皮膚的創(chuàng)新,。

  在演示中,,研究人員利用電子皮膚的可伸縮性,制造了可改變形狀的充氣探頭和抓取器,,執(zhí)行各種基于觸摸的敏感任務(wù),。例如,用充氣皮膚包裹的探頭能準(zhǔn)確捕捉人體的脈搏波,,放氣后的抓取器可牢牢抓住不倒翁而不會掉落,。該設(shè)備還能用適當(dāng)力度壓在酥脆的玉米卷上,而不會壓碎它,。

  研究人員表示,,這種可拉伸電子皮膚有望成為機(jī)械手的關(guān)鍵組件,能夠像人手一樣柔軟靈敏,。它可應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域,,例如,裝備這種皮膚的機(jī)器人能檢查病人脈搏,、為病人擦拭身體或進(jìn)行身體按摩,。此外,還可用于災(zāi)難救援,,讓這種機(jī)器人在地震或建筑物倒塌等災(zāi)難現(xiàn)場搜索傷者和被困者,。

(編輯:月兒)


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