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美制成使機器人產生觸覺的“電子皮膚”

來源:科技日報 作者: 2010-3-2

摘要: 美國麻省理工學院的研究人員日前稱,他們成功研制出一種能使機器人產生觸覺的“電子皮膚”。依靠這種“電子皮膚”,機器人不僅能感知到物體的地點和方位,還能獲得物體的硬度等信息。此外,借助XY掃描技術,使用QCT技術的機器人還能獲得不同區域(如前臂、肩部和軀干)的綜合知覺信息。這種材料可將不同程度的壓力感應“......


        美國麻省理工學院的研究人員日前稱,他們成功研制出一種能使機器人產生觸覺的“電子皮膚”。依靠這種“電子皮膚”,機器人不僅能感知到物體的地點和方位,還能獲得物體的硬度等信息。  

  據介紹,該系統結構簡單,可被加工成各種形狀,能像衣服一樣附著在設備表面。其技術關鍵點在于一種被稱為QCT的量子隧道復合材料。這種材料能對微小的壓力和觸感進行測量并通過電阻值的變化反饋給電路,這就如同通過調光開關控制燈泡的亮度一樣。

  與以往類似的材料相比,QCT材料不但能感知物體的硬度還能監測到物體的硬度等級。此外,借助XY掃描技術,使用QCT技術的機器人還能獲得不同區域(如前臂、肩部和軀干)的綜合知覺信息。

  QCT是一種金屬活性聚合材料,由金屬或非金屬碎料壓制而成。這種材料可將不同程度的壓力感應“翻譯”成大小不一的電流反應,通過其中大量的傳感器能讓機器人產生軟硬、薄厚等“觸覺”。由于QCT自身所具備的這種獨特性能,它可被制作成各種形狀和大小的壓敏開關。通過絲網印刷后的QCT材料的厚度可薄至75微米。

  QCT的運行功耗極低,整個系統無移動部件,可直接與物體接觸而無需任何空氣層。這使得其十分可靠,可被一體化集成到超薄電子設備中,同時還具備極長的運行壽命。

  隨著技術的發展,機器人在人們日常生活中的應用將日益增多,因此如何使機器人理解觸覺并在一個有限的空間內與人類和其他物品互動將變得十分重要。這項研究成果有望很快應用到麻省理工學院的機器人項目之上。

  QCT技術已先期在美國宇航局的Robonaut機器人項目上獲得了應用,其先進的傳感技術和機械臂在世界均屬領先。研究人員下一步的目標是讓機器人具有與人類更為接近的觸覺并增強其與人類的互動能力。(王小龍)

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