新型分佈式高精度觸感壓力傳感器有望變革機器人與義肢領域
在近期發表於《關鍵工程材料》(Key Engineering Materials)的一篇文章中,英國西蘇格蘭大學(UWS)的一支研究團隊,介紹了一套有望革新機器人/ 義肢的開創性壓力傳感器系統。據悉,該項目致力於借助分佈式、高精度觸覺反饋壓力傳感器,來增強機器人的運動技能和靈活性。
SCI Tech Daily指出,由UWS 和Integrated Graphene Ltd 牽頭的這項研究,還得到了蘇格蘭工程研究合作夥伴關係(SRPe)與蘇格蘭國家製造研究所(NMIS)先進製造行業博士項目的支持。
首席研究員兼UWS 薄膜、傳感器與成像研究所所長Des Gibson 教授表示:
尽管机器人行业在这些年的发展与进步很是显著,但其系统却一直缺乏感官能力的加持,导致其难以轻松执行某些任务。
為了充分發揮機器人系統的潛力,我們希望為其賦予更強大的觸覺感知能力、以及配套的高精度壓力傳感器。
通過與Integrated Graphene Ltd 的合作,我們促成了先進壓力傳感器技術的發展、且有助於對機器人系統進行改造。
據悉,這套傳感器由3D 石墨烯泡沫製成、並且利用了該材料的壓阻特性,可在受到機械應力時動態改變其電阻、輕鬆檢測並適應所需的壓力範圍(從輕到重)。
傳感器使用壓阻方法。這意味著當材料受到壓力時,它會動態改變其電阻,輕鬆檢測並適應所需的壓力範
與此同時,這項技術也有望增強義肢的使用體驗。Integrated Graphene 聯合創始人兼首席科學官Marco Caffio 表示:
我們打造了被稱作Gii 的新型3D 石墨烯泡沫,它能夠模擬人類的觸覺反饋與靈敏度。
從手術到精密製造等一系列實際應用,其有望對機器人技術的使用方式產生變革性的影響。此外我們知曉Gii 的這一特性使之適用於疾病診斷和能量存儲等其它形式的應用,並且很高興能夠在此類項目中展示其技術靈活性。
UWS 計算工程與物理科學學院的Carlos Garcia Nunez 博士補充道:
在機器人技術和可穿戴電子設備中,壓力傳感器的使用是一個至關重要的元素,比如為信息輸入或機器人系統提供模擬人類的電機技能。
另外得益於其出色的電氣、機械和化學特性,3D 石墨烯泡沫等先進材料,還可在此類應用中發揮出巨大的應用潛力。
而我們的工作,正好揭示了可通過動態壓力傳感器,來徹底改變機器人行業。
最後,SRPe 臨時主任Claire Ordoyno 表示:
SRPe – NMIS 工業博士項目將開創性的學術研究與行業合作夥伴結合起來,並極大地推動了工程創新。
其不僅增強了蘇格蘭的工程研究領域,還培養了專注於創新、並為行業發展做好了充分準備的博士人才儲備。
下一步,由UWS、Integrated Graphene Ltd、SRPe 和NMIS 資助的該項目將尋求進一步提升傳感器的靈敏度,並將相關技術運用到更廣泛的領域。