研究人員開發(fā)出3D打印自適應(yīng)機(jī)器人皮膚，具有類似人類的感知能力

導(dǎo)讀：具有類人傳感功能的機(jī)器人皮膚在機(jī)器人、假肢和醫(yī)療保健領(lǐng)域具有巨大的潛力，并能夠?yàn)槿藱C(jī)界面、人工智能和其他領(lǐng)域的進(jìn)步提供了巨大機(jī)遇。

2023年9月15日，南極熊獲悉，全球數(shù)字制造解決方案提供商 B9Creations的研究人員正在嘗試采用 B9 Core 系列 3D 打印機(jī)來創(chuàng)建一種自適應(yīng)機(jī)器人皮膚，這種皮膚具有高靈敏度和寬帶寬，以及增強(qiáng)的壓力感應(yīng)能力。

這項(xiàng)開發(fā)旨在創(chuàng)建一種大規(guī)模自適應(yīng)機(jī)器人皮膚，其傳感能力優(yōu)于人類皮膚。與人體皮膚相比，其薄膜壓力傳感器可感知的壓力比最小可檢測(cè)壓力低97%，比最大可檢測(cè)壓力高262.5%。

△B9Core系列3D打印機(jī)

因此，這些壓力傳感器可以克服與其他方法在靈敏度和帶寬之間的權(quán)衡以及以前無法制造高度均勻的傳感器所面臨的相關(guān)挑戰(zhàn)。這種獨(dú)特的傳感功能為機(jī)器人、醫(yī)療保健等領(lǐng)域的傳感器升級(jí)提供了機(jī)會(huì)。

自適應(yīng)機(jī)器人皮膚由多個(gè)組件組成，包括微流體熱執(zhí)行器、彈性體外殼和一系列薄膜壓力傳感器，這些傳感器在設(shè)備之間具有高度的一致性，以及廣泛的靈敏度和帶寬。微流體熱執(zhí)行器由兩層粘合而成，一層具有流體通道，另一層具有平坦表面。流體層的模具是使用 B9Creations 的 B9 Core 系列 3D 打印機(jī)之一創(chuàng)建的，以實(shí)現(xiàn)所需的通道圖案。

在此之前，研究人員已經(jīng)對(duì)機(jī)器人皮膚進(jìn)行了幾項(xiàng)研究，以復(fù)制人類皮膚的靈活性、拉伸性和自我修復(fù)能力，同時(shí)還結(jié)合觸覺感知能力來檢測(cè)壓力和溫度等刺激。盡管尖端技術(shù)已經(jīng)幾乎實(shí)現(xiàn)了人類皮膚的許多特性和功能，但感知壓力的能力（被認(rèn)為是皮膚的主要功能之一）仍然無法實(shí)現(xiàn)真正的類似皮膚的性能——具有高靈敏度或?qū)拵?，但不能同時(shí)兼?zhèn)鋬煞N屬性。

機(jī)器人皮膚的潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其最初的創(chuàng)造目的，它能夠通過其多樣化的潛在應(yīng)用來改變各個(gè)行業(yè)，包括假肢、機(jī)器人和自動(dòng)化、可穿戴技術(shù)、醫(yī)療保健、虛擬現(xiàn)實(shí)和游戲、人機(jī)界面以及環(huán)境監(jiān)測(cè)。