仿人类皮肤触觉传感器机器人轻松穿针引线夹鸡蛋！

2021-04-10 18:41:56  信息编号：K203220  浏览次数：198

人类皮肤可以感知力的大小和方向的细微变化(即自解耦，self-decoupled)，对外界刺激的定位精度也可以超越触觉感受器间的平均间距(即超分辨，super-resolved)。因此人的双手可以完成非常精巧和复杂的任务。
  相比之下，现有的机器人应用触觉传感器较差，同时缺乏精确的力解耦和适当的空间分辨率，所以它们操作起来就很不灵活。
  研究人员们设计了一种正弦磁化的柔性薄膜(厚度约为0.5毫米)，通过霍尔传感器，可以通过磁场密度在外力作用下的变化来检测柔性薄膜的变形，从而设计出一种兼具自解耦和超分辨率能力的软触觉传感器。
  该传感器可以用单个单元精确测量法向力和剪切力(以一维形式展示)，并通过深度学习实现了60倍的超分辨精度。
  通过将这种传感器安装在机器人抓手的指尖上，研究团队证明机器人可以完成具有挑战性的任务，如在外部干扰下稳定地抓取易碎的物体(如鸡蛋)，还能通过远程操作干起“穿针引线”的绣花活儿。
  该研究为仿人类皮肤的触觉传感器的设计提供了新的视角，并有助于在机器人领域的各种应用，如自适应抓取、灵巧操作和人机交互。
  相关成果以“Soft magnetic skin for super-resolution tactile sensing with force self-decoupling”为题，于近日发表在《科学机器人》(Science Robotics)上。香港城市大学生物医学工程系申亚京教授、香港大学计算机系潘佳教授为论文的共同通讯作者，香港城市大学生物医学工程系在读博士生闫友璨为论文的第一作者。