来源:互联网2020-11-14 08:45:06 热度:

可拉伸的“皮肤”传感器为机器人提供人的感觉

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导读:手套与 SLIMS 传感器集成。来源:白海丹 说可拉伸传感器可以改变软机器人的功能和感觉方式并不是一种夸张。事实上,他们能感受到很多。 康奈尔大学的研究人员已经创建了一个光纤传感器,它结合了低成本的LED和染料,从而产生了一个可拉伸的皮肤,可以检测变...

手套与 SLIMS 传感器集成。来源:白海丹

说可拉伸传感器可以改变软机器人的功能和感觉方式并不是一种夸张。事实上,他们能感受到很多。

康奈尔大学的研究人员已经创建了一个光纤传感器,它结合了低成本的LED和染料,从而产生了一个可拉伸的"皮肤",可以检测变形,如压力、弯曲和应变。这种传感器可以给软机器人系统以及任何使用增强现实技术的人提供能够感受哺乳动物在自然世界中所依赖的丰富、触觉的感觉。

由机械和航空航天工程副教授罗布谢泼德领导的研究人员正在努力将物理治疗和运动医学技术商业化。

他们的论文,"可拉伸分布式光纤传感器",发表在科学。论文的合著者是博士生白和硕。

Bai 从基于二氧化硅的分布式光纤传感器中汲取灵感,并开发了多式联运传感 (SLIMS) 的可伸向光导。这个长管含有一对聚氨酯弹性体芯。一个核心是透明的;另一个在多个位置充满吸收染料,并连接到 LED。每个内核都配有红绿蓝传感器芯片,用于记录光光路径的几何变化。

手套与 SLIMS 传感器集成。来源:白海丹

研究人员设计了一个三D打印手套,每个手指都运行着一个SLIMS传感器。手套由锂电池供电,并配有蓝牙,因此可以将数据传输到白设计的基本软件,实时重建手套的运动和变形。

"现在,感应主要是通过视觉完成的,"谢泼德说。"在现实生活中,我们几乎从未测量过触觉。这种皮肤是一种允许自己和机器测量触觉交互的方式,我们现在使用手机中的摄像头。它用视觉来测量触觉。这是以可扩展的方式实现此方法的最方便、最实用的方式。

Bai 和 Shepherd 正在与康奈尔的技术许可中心合作,为该技术申请专利,着眼于物理治疗和运动医学的应用。这两个领域都利用了运动跟踪技术,但直到现在还缺乏捕捉力相互作用的能力。

可拉伸的 DFOS 具有离散/渐变染料图案拉伸/扭曲/弯曲。来源:白海丹

研究人员还在研究SLIMS传感器如何提升虚拟和增强现实体验。

"VR 和 AR 浸入基于运动捕获。触摸几乎不存在,"谢泼德说。"假设您想要有一个增强现实模拟,教你如何修理汽车或更换轮胎。如果你有一个手套或东西,可以测量压力,以及运动,增强现实可视化可能会说,'转身,然后停止,这样你不要过度紧绷你的凸坚果。现在没有什么可以做到这一点,但这是一个途径做到这一点。

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