讓柔性機(jī)器人觸覺更靈敏，基于顏色的傳感器可模擬皮膚多重感知

科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

據(jù)最新發(fā)表在《自然·通訊》上的一項(xiàng)研究，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院工程學(xué)院可重構(gòu)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室（RRL）開發(fā)出一種傳感器，可感知彎曲、拉伸、壓縮和溫度變化的組合，所有這些都使用一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng)，并可歸結(jié)為一個(gè)簡(jiǎn)單的概念：顏色。

開發(fā)能感知位置、壓力和溫度變化的傳感器，對(duì)于可穿戴設(shè)備和人機(jī)界面等技術(shù)都很重要。但人類皮膚能夠同時(shí)感知多種刺激，這是機(jī)器人技術(shù)一直難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

RRL的新技術(shù)ChromoSense依賴于一個(gè)半透明橡膠圓柱體，該圓柱體包含3個(gè)染成紅色、綠色和藍(lán)色的部分。設(shè)備頂部的LED通過(guò)其核心發(fā)送光線，當(dāng)設(shè)備彎曲或拉伸時(shí)，光路中顏色的變化會(huì)被底部的小型光譜儀檢測(cè)到。

研究人員表示，同時(shí)通過(guò)3根吸管喝3種不同口味的冰沙時(shí)，如果彎曲或扭轉(zhuǎn)吸管，每種口味的比例都會(huì)發(fā)生變化。這與ChromoSense的工作原理相同。當(dāng)圓柱體染色部分變形時(shí)，它會(huì)感知穿過(guò)彩色部分的光線的變化。

該設(shè)備的熱敏部分還可使用特殊染料（類似于變色T恤或情緒戒指中的染料）來(lái)檢測(cè)溫度變化，加熱時(shí)顏色會(huì)改變。

研究人員指出，ChromoSense可實(shí)現(xiàn)更有針對(duì)性、信息密集的讀數(shù)，并可輕松嵌入到不同的材料中以執(zhí)行不同的任務(wù)。由于其簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和對(duì)顏色的使用，ChromoSense可能適合低成本的大規(guī)模生產(chǎn)。除了輔助技術(shù)（例如輔助行動(dòng)外衣）之外，其還可用于運(yùn)動(dòng)裝備或服裝中，向用戶提供有關(guān)身體形態(tài)和動(dòng)作的反饋。

展望未來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃為ChromoSense嘗試不同的形式，如適合折紙機(jī)器人的扁平形式。研究人員稱：“利用我們的技術(shù)，只要光線可穿過(guò)，任何東西都可成為傳感器”。