机器人有了“皮肤”触觉(创新汇)

研究核心突破 - 英国剑桥大学和伦敦大学学院的研究团队研发出一种新型柔性导电机器人“皮肤”,可同时感知压力、温度等,并能区分多个接触点,以类似人类的方式获取环境信息 [1] - 该“皮肤”由单一材料(水凝胶)制成,仅需一种传感器即可同时识别多种刺激,并可塑造成各种复杂形状,突破了传统设计的瓶颈 [1][3] - 研究采用名为“电阻抗断层扫描”的检测方法,通过在单层水凝胶膜周围设置32个电极,每4个电极组合成1个测量单元,可生成超过86万种不同的电流路径组合,形成高密度、全覆盖的传感网络 [2] 技术原理与创新 - 技术原理是通过电极施加微弱电流,当温度、湿度或接触等外在条件变化引起水凝胶电学特性改变时,监测电流变化,通过分析电流模式差异来判断所受刺激类型 [2] - 研究引入人工智能算法训练系统,使其能够自主学习并识别哪些电极组合可以最有效地区分特定刺激,实现了“神经”(电极)与“大脑”(AI)的协同 [2] - 材料创新体现在选用水凝胶,该材料导电性能好、柔软可塑,对机械力、温度和湿度均敏感,可直接塑造出复杂形态(如成人手掌模型),为构建高度仿生的下一代人工皮肤系统奠定了材料基础 [3] 潜在应用领域 - 此类人工皮肤技术有望应用于人形机器人、医疗健康监测、智能穿戴设备、智能假肢、工业制造和灾后救援等领域 [4] - 该技术能够提升机器人与外在环境的交互能力,帮助其适应更加复杂的环境,重新定义人机交互的边界 [3][4] - 该技术也将推动柔性电子、智能材料和类脑感知系统等前沿科技的进一步发展 [4]