我们用指尖感受到的不仅仅是表面。在物体的深处有很多我们的感官可以解读的信息。例如:有力的问候可以让我们看出对话者骨骼的强度,稍加坚持,我们甚至可以识别出他肌腱的紧张程度。
从人类的这种非凡能力出发,一组科学家创造了非凡的东西:不同于以往任何手指的仿生手指。
它有什么不同?
与 传感器 以前的触觉只能感知外部形状、刚度和质地,这些仿生手指可以揭示表面下的细微细节,追踪内部结构的三维地图。
该系统的核心是碳纤维触摸传感器。当压在刚性物体上时,传感器会返回更强的信号。通过在每个位置反复挤压传感器,您可以感觉到不同程度的压力,甚至可以显示出最小的细节,例如较软材料中的任何硬层。
测试
研究人员在三个阶段的过程中在各种复杂物体上测试了仿生手指(在这里找到研究).
在第一,测试了他们检测和绘制位于软硅胶层下方的硬字母“A”的能力。他们甚至测试了区分硬质和软质内部材料以及外部有机硅涂层的能力。
在第二阶段, 研究人员创建了人体组织的 3D 物理模型。三层硬聚合物模仿“骨骼”,外层软硅胶模仿“肌肉”。结果?仿生手指成功扫描并复制了该模型的 3D 轮廓,包括位于“肌肉”层下方的“血管”的位置。
在第三个也是最后一个阶段, 手指在有故障的电子设备上进行了测试。结果如何?它们使我们能够创建其内部组件及其分解方式的地图。这一切,只需从外部触摸即可。
触摸未来的仿生手指
具有令人难以置信的潜力的“超级触感”。 陈志明该研究的合著者、中国五邑大学的工程师认为,这项技术可以融入机器人手指和假肢中,但这还不是全部。
研究团队已经在规划下一个应用,进一步突破创新的界限,使各种表面变得“超敏感”。对于医学、机器人技术和其他需要详细了解内部结构的领域来说,这可能是一个重大突破。
触觉工程的时代才刚刚开始。