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嵌入式光学传感器 可让机器手变得更灵巧

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电子学长|  楼主 | 2018-8-22 17:48 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
通过使用光纤和硅酮橡胶,突破机器人手原有光学传感器的限制,模仿人类骨骼结构,使得机器人手更加灵活,拥有更好地触感反馈能力。

  

据悉,研究人员所开发的光学传感器也许是唯一适用于机器人手的器件。他们已经研发出了使用多个嵌入式光纤传感器制成的三指软机器人手,同时还创造出了一种新型的柔性光纤传感器。

  

通过使用光纤,研究员们已经可以把14个应变传感器嵌入到机器人手的每个手指中,使它可以确定它指尖接触的位置并检测出小于十分之一牛顿的力。这种新型的柔性光纤感应材料,没有被使用在这个版本的机器人手中,它很可能被用在一个软机器人的皮肤上以提供更多的反馈信息。

  

研究人员Yong-Lae Park表示:“如果要让机器人独立的工作并且对日常环境中意料之外的力做出安全的反应,则需要在机器人的手上装载比平时更多的传感器。仅仅是人类指尖处的皮肤就包含了成千上万个触觉感官单元,而蜘蛛的每条腿上有成百上千的机械感受器,但是哪怕是最先进的仿真机器人,例如美国宇航局的机器人宇航员,在它的手腕处也仅仅只有42个传感器。”




机器人的每一个手指都模仿着人类手指骨骼结构,通过关节将指尖、中间结点和基结点连接起来。这种骨结构是由硬塑料3D打印而成,并且包含八个检测压力的传感器。其中每三个传感器就会由一层软的硅树脂橡胶壳覆盖,并在这层壳中嵌入一共六个传感器,用来检测接触点的位置。一个活跃的肌腱可用来弯曲手指,而被动弹性的肌腱会提供反应力来伸直手指。




这种灵活的光学传感器可以和柔软的皮肤结合。这种皮肤,不仅能够像卡内基梅隆大学的机器人手掌中的柔性部件那样感受碰触,也能测量力的大小。

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