6月24日消息，國外研究小組開發(fā)了一種人工觸覺傳感器，它模仿人類皮膚檢測表面信息的能力，如形狀、圖案和結(jié)構(gòu)。這可能離制造能夠感知粗糙和平滑等感覺的電子設(shè)備和機(jī)器人更近了一步。

韓國大邱京畿科學(xué)技術(shù)研究所（DGIST）工程師、發(fā)表在《機(jī)電一體化IEEE/ASME匯刊》上的這項(xiàng)研究的主要作者郭新說：“模仿人類的感官是最流行的工程學(xué)領(lǐng)域之一，但觸覺是眾所周知的難以復(fù)制的?！?

人類不僅能同時感受到環(huán)境的多種特征，如壓力、溫度、振動、張力和剪切力，而且還能檢測到心理參數(shù)，如粗糙度、平滑度、硬度和疼痛。檢測精確的表面信息是復(fù)制觸覺心理感受的關(guān)鍵第一步。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，DGIST的研究人員與來自ASML韓國大學(xué)、首爾東固大學(xué)、成均館大學(xué)和牛津大學(xué)的同事合作。他們開發(fā)了一種能夠高精度測量表面紋理的裝置。這種傳感器是由壓電材料制成的，壓電材料是一種高度敏感的材料，能夠產(chǎn)生電能，作為對外加應(yīng)力的響應(yīng)。這些材料的性質(zhì)與皮膚相似。

與現(xiàn)有的人工傳感器相比，這種新型傳感器有幾個優(yōu)點(diǎn)。首先，它可以通過觸摸和滑動來檢測信號。這模仿了人類感知表面特征的兩種方式：戳它或用手指撫摸它。大多數(shù)人工傳感器使用單一方法。第二，它由多個接收器組成，這意味著滑動速度可以用兩個接收器信號之間的時間間隔和它們之間的距離來計(jì)算。大多數(shù)機(jī)器人手指使用一個接收器，需要一個外部速度計(jì)。

研究人員通過在傳感器表面壓上正方形、三角形或圓頂形狀的圖章來測試他們的傳感器。他們還為傳感器添加了軟材料，以查看傳感器是否能夠測量深度，從而實(shí)現(xiàn)三維傳感。傳感器根據(jù)印記的形狀產(chǎn)生不同的電壓。結(jié)果表明，該傳感器具有很高的空間分辨率，能夠很好地反映物體的表面特征，如寬度和俯仰等。然而，目前的傳感器還不能很好地分辨三維物體的形狀。

在未來，這種傳感器可以被集成到機(jī)器人或智能手機(jī)等電子設(shè)備中，以提高它們檢測表面紋理的能力。