您的位置:首页 >科技 >

人造“皮肤”赋予机器人手部触感

2019-01-24 01:23:25来源:

来自休斯敦大学的一组研究人员报告说,可拉伸电子设备的突破可以作为人造皮肤,让机器人手感知冷热之间的差异,同时也为各种生物医学设备提供优势。

“科学进展”杂志报道的这项工作描述了一种生产可拉伸电子产品的新机制,这种工艺依赖于现成的材料,可以扩大规模用于商业生产。

Cunjiang Yu,Bill D. Cook机械工程助理教授和该论文的第一作者表示,该工作是第一个制造橡胶复合材料半导体的工作,旨在使电子元件即使在材料拉伸后也能保持功能减少50%。

Yu说,这项工作是第一个采用橡胶复合材料形式的半导体,无需任何特殊的机械结构即可实现拉伸性。

他指出,传统半导体是脆性的,并且在其他可拉伸材料中使用它们需要复杂的机械调节系统。他说,这比新的发现更复杂,更不稳定,也更昂贵。

“我们的战略具有简单制造,可扩展制造,高密度集成,大应变公差和低成本等优势,”他说。

Yu和团队的其他成员 - 共同作者包括第一作者Hae-Jin Kim,Kyoseung Sim和Anish Thukral,他们都与UH Cullen工程学院合作 - 创建了电子皮肤并用它来证明机器人手可以感知到一杯热水和冰水的温度。皮肤还能够解释发送到手上的计算机信号并将信号再现为美国手语。

“机器人皮肤可以将手势翻译成像我这样的人可以理解和阅读的可读字母,”Yu说。

人造皮肤只是一种应用。研究人员表示,发现柔软,可弯曲,可拉伸和可扭曲的材料将影响软可穿戴电子产品的未来发展,包括健康监测器,医疗植入物和人机界面。

通过使用称为聚二甲基硅氧烷或PDMS的硅基聚合物和微小的纳米线制备可拉伸的复合半导体,以产生硬化成使用纳米线传输电流的材料的溶液。

“我们预计,通过将半导体纳米纤维渗透到橡胶中来实现弹性体半导体的这一战略将推动可拉伸半导体的发展,并且......将推动可拉伸电子产品的发展,适用于广泛的应用,如人造皮肤,生物医学植入物和手术手套,“他们写道。