“皮肤”传感器赋予机器人人类的感觉

说它可以拉伸并不夸张传感器可能会改变柔软的机器人功能和感觉。其实，他们会觉得挺多的。康奈尔大学的研究人员发明了一种光纤传感器，它结合了低成本的led和染料，产生了一种可伸缩的“皮肤”，可以检测压力、弯曲和应变等变形。这个传感器可以给软体机器人系统——以及任何正在使用的人增强现实技术——哺乳动物赖以在自然世界中航行的那种丰富的触觉感受的能力。

由机械和航空航天工程副教授Rob Shepherd领导的研究人员正在努力将这项技术商业化物理治疗和运动医学．

博士生白鹤丹(Hedan Bai)从基于硅的分布式光纤传感器中获得了灵感，这种传感器可以检测微小的波长位移，以此来识别多种特性，如湿度、温度和应变的变化。然而，硅纤维与柔软和可伸缩的电子产品不兼容。智能软件系统也提出了它们自己的结构性挑战。“我们知道软物质可以以一种非常复杂的组合方式变形，同时有很多变形发生，”白说。“我们想要一种传感器，可以将这些分离开来。”

研究人员设计了一个3 d印制每根手指上都装有SLIMS传感器的手套。这种手套由锂电池供电，配备有蓝牙所以它可以把数据传输到白设计的基础软件，然后重建手套实时监测其运动和变形。“现在，感知主要是通过视觉完成的，”Shepherd说。“在现实生活中，我们几乎从不测量触摸。这种皮肤是一种让我们自己和机器测量触觉互动的方式，就像我们现在使用的手机摄像头一样。它是用视觉来测量触觉。这是最方便、最实用的可扩展方式。”

Bai和Shepherd正在与康奈尔大学技术许可中心合作，为这项技术申请专利，并着眼于在物理治疗和运动医学上的应用。这两个领域都利用了运动跟踪技术，但到目前为止还缺乏捕捉力相互作用的能力。

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。”虚拟现实AR沉浸是基于动作捕捉。触碰几乎不存在，”谢泼德说。“假设你想要一个增强现实模拟它教你如何修理汽车或换轮胎。如果你有一只手套或其他可以测量压力和运动的东西，增强现实可视化就会说，“转向然后停止，这样你就不会把螺母拉得太紧。”现在还没有什么东西可以做到这一点，但这是一种途径。”

这项研究发表在科学．