超敏感仿生手指,觸摸就可以問診?_風聞
根新未来-02-19 10:15
文/觀察未來科技
仿生傳感器是一種具有超靈敏、低功耗、自適應等顯着特點的特殊的傳感器。在仿生傳感器系統的幫助下,人類的感知可以被量化,機器可以被賦予特定的感知,因此,仿生傳感器也在智能機器人領域得以廣泛運用。
就像我們用手指觸摸自己的身體時,不僅能感覺到皮膚的質地,還能感覺到皮膚下骨骼的輪廓一樣,近年來,全球眾多機器人專家都在嘗試開發出一種可以複製人類觸覺的機器人系統。近日,一項發表於Cell Reports Physical Science的研究,就****展示了一種以人類手指為靈感的仿生傳感器,它可以通過觸摸複雜物體的外部表面來創建其內部形狀和紋理的3D地圖。

來自中國江門五邑大學的研究人員創造的這種機器人手指,看起來更像一把紋身槍,而不是一個手指。它的工作原理是用一個小針狀的尖端反覆刺入一個表面,並沿着該區域來回掃描。針尖由碳纖維製成,當它們遇到較軟和較硬的材料時,會或多或少地被壓縮。每“觸摸”一次,碳纖維就會被壓縮一次,壓縮的程度提供了物體相對硬度或柔軟度的信息。這些信息連同位置信息一起被傳送到電腦上,並以3D圖像的形式顯示在屏幕上。
在測試中,手指被呈現出各種結構來映射。其中包括一個覆蓋着一層軟硅膠的硬質字母“A”,以及其他各種從軟到硬的形狀,也被包裹在硅膠中。該手指不僅能夠輕鬆地映射出堅硬的字母“A”的形狀,而且還能成功地識別出軟硅膠下的柔軟形狀。
此外,為了瞭解仿生手指在繪製人類地圖方面的表現,研究小組創建了由人工骨骼和硅膠製成的“肌肉”組織組成的結構。然後他們發現,探針的觸感足夠敏感,甚至可以找到嵌入人工組織中的模擬血管。未來,類似於醫生的觸診,仿生手指甚至可以識別人體的簡單組織結構。