探索觸摸敏感機器人的歷程

人工智慧學家

翻譯：younger

審校: 心

原文：sciencedaily

圖為兩個扭曲在一起的智能線狀物，研發者來自KAUST 。該智能線狀物可以編織成有壓敏特性的『電子皮膚』，用於製作新型衣物，機器人，醫療假肢等。

現在很多新產品中都出現了柔性電子器件，比如有些衣服中內置了屏幕和太陽能電池板。更重要的是，這些織物還可以用來製作感知周圍環境的電子肌膚，用在機器人和醫療假肢中。

沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學（KAUST ）的研究人員，研發了一種智能線狀物，可以探測電子肌膚上壓力的強度和位置。

大多數柔性感測器通過檢測材料的電學屬性的變化，對壓力，溫度，濕度，存在的氣體作出回應。電子皮膚由幾個獨立感測器陣列構成。目前製作這種陣列需要進行複雜的接線還有數據分析，因此在大規模生產中，這些陣列經常顯得過重，過大，或者價格太高。

Yanlong Tai 和 Gilles Lubineau 來自該大學的物理科學與工程學院，他們發現了另外一種方法。他們在棉線上塗上若干層納米科技的一種神奇材料，單壁納米碳管（SWCNT），得到了一種智能線狀物。

「對於紡織品來說，通常選擇棉線，這看起來是個符合常理的選擇。」Lubineau 說，「我們都知道，納米管還具有壓阻特性，就是說其電阻取決於施加的壓力.」

研究人員展示，他們的線狀物在受到強烈的機械應變時會降低電阻，而電阻變化的幅度取決於SWCNT 塗層的厚度。

取得這些發現後，研究人員迎來了最大的突破：研發了一種線狀物，厚度呈梯度變化，一端的SWCNT 塗層較厚，另一端較薄。然後將線狀物結合成對，一個厚度呈梯度變化，另一個有著統一厚度。通過這種方式，研究人員不僅探測到施加的壓力負荷的強度，還沿著線狀物檢測到了壓力的位置。

「我們的系統是第一個能夠感知所施加的壓力強度和位置的技術，我們的分級結構也避免了對複雜的電極布線，大量的數據記錄和分析的需要。」Tai 說。

研究人員已經用該智能線狀物，構建了二維和三維的序列，這些序列可以精準地對壓力進行檢測，而這種壓力與真實的人類或機器人可能會受到的壓力相似。

「我們希望，用我們的智能線狀物製作的電子皮膚，能夠讓任何需要壓力感測特性的產品受益，如機器人，醫療假肢，人工製作的假手等。」Lubineau 表示。

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人工智慧學家是權威的前沿科技媒體和研究機構，2016年2月成立人工智慧與互聯網進化實驗室（AIE Lab)，重點研究互聯網，人工智慧，腦科學，虛擬現實，機器人，移動互聯網等領域的未來發展趨勢和重大科學問題。

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