为智能机器人打造类人的感知“皮肤”——厦大科研团队破解难点让机器人更灵巧

莆田安福市场报道：http://www.anfu5555.com   作者：安福市场    时间：2022年11月17日

智能机器人怎样完成类人的高灵活操作？触觉传感器在傍边起到至关重要的效果。这就比如皮肤之于人，智能机器人的“皮肤”——触觉传感器越活络，类人操作也就越灵活。

  近来，厦门大学周伟教授团队在柔性触觉传感器研讨范畴获得重要发展，提出了能够完成超活络高频动态力检测的柔性触觉传感器新作业形式，打破了传统传感器活络度的理论极限值并得到显著提高。这意味着，有了该传感器，机器人操作灵活度将有望得到大大提高。

  这一研讨成果发表在《Nature Communications》期刊，厦大航空航天学院机电工程系张金惠博士后为论文榜首作者。

  打破：超活络高频动态力检测

  让机器人来帮咱们倒水，完成的可能性大吗？

  触摸杯子、开始倒水、判断接水量、接几分满、送到指定位置、放下杯子。这些咱们再往常不过的操作，对智能机器人而言，能否精准操作肯定是个考验。

  成功与否，智能机器人的“皮肤”，也就是触觉传感器在傍边起了至关重要的效果。当一款适合的柔性传感器贴附于机器人的手时，整个倒水进程就能够精确地被检测到，以此辅佐其进行类人的高灵活操作。

  这样的场景，在周伟教授团队的实验室上演了很屡次。

  当前，在智能机器人动态力检测应用中，常常使用压电式柔性触觉传感器，但传统的压电式柔性触觉传感器活络度受限于本身活络度理论极限值。也就是说，智能机器人的“皮肤”从接收到指令到执行操作的灵活度并不如人意。

  周伟教授团队的打破在于为智能机器人“皮肤”提出了全新的作业形式，大大提高了“皮肤”的活络度。

  周伟说，研讨作业受节肢动物结构组成的启发，提出的这种仿生型“刚柔并济”柔性触觉传感器，不仅可提高柔性资料的力传递效率，而且颠覆了传统压电式柔性触觉传感器的作业形式，使传感器活络度得到显著提高且可达到理论极限值的17倍，并具有实时力方向识别的优异功能。

  也就是说，有了该传感器，智能机器人的操作会更灵活，也会更活络地感知三维力。

  据介绍，该研讨成果不仅为压电式触觉传感器进一步深入研讨提供了新方法和新思路，尤其是对智能机器人树立类人的触觉感知系统具有重要的理论研讨价值和意义。

  进程：完美交融的“刚柔并济”

  这款完美交融“刚柔并济”的类人感知“皮肤”是怎样来的呢？研讨之初，周伟教授团队就一直在思考这个课题并付诸实践。

  柔性的基体加上刚性的微结构——这种类节肢动物的刚柔并济结构能否完成？两年时间里，一次又一次叠加的失败阅历，该团队一直在尽力测验。

  环氧树脂、石蜡、聚二甲基硅氧烷、硅胶……这两年，张金惠化身为“资料专家”，以及“排列组合专家”。“咱们的方向和目标是明确且正确的，只是没有找到最佳的计划。”张金惠说，“当然，科研就是一个不停试错的进程，持之以恒、坚持不懈是最有效的，也是最有用的解决问题的办法。”

  成百上千次的实验，终究摸索出完美交融的“刚柔并济”结构。厦大航院实验室里的“机械臂”就是在这样的探索下成功完成了对动态力的超活络感知及灵活操作。

  “未来，该触觉传感器不仅适用于智能机器人，也有望在医疗、轿车、可穿戴设备等范畴进行运用。”周伟说。

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