科學家通過編織毛衣讓機器人有了觸覺
為了防止意外傷害人類同事,許多工業機器人都有傳感器,可以檢測與人或其他物體的身體接觸。科學家們現在已經設計出一種高科技毛衣,為那些還沒有這種功能的機器人帶來了這種功能。
這項技術被稱為RobotSweater,由卡內基梅隆大學助理教授James McCann和Changliu Liu領導的一個團隊開發。這種”衣服”–它被包裹在機器人手臂或其他設備上,並與電源相連–由三層材料疊加而成。
頂層和底層由普通的尼龍紗線組成,其中有間隔的金屬纖維導電紗線的條紋穿過。這些條紋在一層上排列成行,在另一層上排列成列,所以從上面看時,它們組合成一個網格。夾在這兩層之間的是一個非導電網的絕緣層。
RobotSweater材料的示意圖/卡內基-梅隆大學
只要不對RobotSweater施加外部壓力,兩個導電條紋層就會相互分離。然而,當施加壓力時,這些層上的一些條紋通過網狀層上的孔相互連接。
這將關閉一個電路,產生一個電信號。通過分析該信號在導電條紋網格中的來源,就有可能確定在機器人的毛衣身體上哪裡受到了壓力。
在現實世界中,機器人可以通過立即停止運動做出反應。這項技術還可以讓人們通過觸摸機器人並對其進行物理指導,來訓練機器人完成某些動作。此外,研究人員現在正在探索在毛衣上使用手指滑動和捏住命令的可能性,就像它是一個觸摸屏一樣。
另外,由於RobotSweater是由柔軟的柔性材料製成的,它可以應用在機器人的尷尬形狀或移動部件上,而這些部件無法容納傳統的剛性傳感器。