美利用QCT制成電子皮膚 可使機(jī)器人產(chǎn)生觸覺(jué)
美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員日前稱，他們成功研制出一種能使機(jī)器人產(chǎn)生觸覺(jué)的“電子皮膚”。依靠這種“電子皮膚”，機(jī)器人不僅能感知到物體的地點(diǎn)和方位，還能獲得物體的硬度等信息。
據(jù)介紹，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可被加工成各種形狀，能像衣服一樣附著在設(shè)備表面。其技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于一種被稱為QCT的量子隧道復(fù)合材料。這種材料能對(duì)微小的壓力和觸感進(jìn)行測(cè)量并通過(guò)電阻值的變化反饋給電路，這就如同通過(guò)調(diào)光開(kāi)關(guān)控制燈泡的亮度一樣。
與以往類似的材料相比，QCT材料不但能感知物體的硬度還能監(jiān)測(cè)到物體的硬度等級(jí)。此外，借助XY掃描技術(shù)，使用QCT技術(shù)的機(jī)器人還能獲得不同區(qū)域（如前臂、肩部和軀干）的綜合知覺(jué)信息。
QCT是一種金屬活性聚合材料，由金屬或非金屬碎料壓制而成。這種材料可將不同程度的壓力感應(yīng)“翻譯”成大小不一的電流反應(yīng)，通過(guò)其中大量的傳感器能讓機(jī)器人產(chǎn)生軟硬、薄厚等“觸覺(jué)”。由于QCT自身所具備的這種獨(dú)特性能，它可被制作成各種形狀和大小的壓敏開(kāi)關(guān)。通過(guò)絲網(wǎng)印刷后的QCT材料的厚度可薄至75微米。
QCT的運(yùn)行功耗極低，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件，可直接與物體接觸而無(wú)需任何空氣層。這使得其十分可靠，可被一體化集成到超薄電子設(shè)備中，同時(shí)還具備極長(zhǎng)的運(yùn)行壽命。
隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用將日益增多，因此如何使機(jī)器人理解觸覺(jué)并在一個(gè)有限的空間內(nèi)與人類和其他物品互動(dòng)將變得十分重要。這項(xiàng)研究成果有望很快應(yīng)用到麻省理工學(xué)院的機(jī)器人項(xiàng)目之上。
QCT技術(shù)已先期在美國(guó)宇航局的Robonaut機(jī)器人項(xiàng)目上獲得了應(yīng)用，其先進(jìn)的傳感技術(shù)和機(jī)械臂在世界均屬領(lǐng)先。研究人員下一步的目標(biāo)是讓機(jī)器人具有與人類更為接近的觸覺(jué)并增強(qiáng)其與人類的互動(dòng)能力。
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