ChromoSense:智慧型感測器可利用顏色監測軟體機器人的形變和溫度
軟體機器人設備通常需要同時感知機械變形和溫度變化,因此需要多個整合式感測器。而ChromoSense 技術則將這兩種功能整合在一個簡單、堅固的變色裝置中。瑞士EPFL 研究所正在開發價格低廉的ChromoSense 裝置,該裝置以一個半透明橡膠圓筒為基礎,圓筒頂部裝有一個白色LED,底部裝有一個微型光譜儀。圓筒分為三個疊放的部分。
頂部由三個縱向分段組成,分別染成紅色、綠色和藍色。這三個縱向分段沿著頂端部分縱向排列,有點像是柑橘的分段。
中間部分短得多,採用了熱變色染料,受熱時會從預設的濃黃色變為不飽和色(與情緒戒指或變色襯衫並無二致)。底部是第三部分,它是光學中性的。
ChromoSense 感知器會隨著外部壓力的變化而彎曲。
當LED 被啟動時,光線從LED 向下穿過所有三個部分,最終被光譜儀偵測和分析。
如果圓柱體向一側彎曲,則彩色分段(位於頂部)將在該側壓縮得更短,而在另一側拉伸得更長。這意味著光譜儀將接收到較少的壓縮顏色和較多的拉伸顏色。如果圓柱體保持平直,但被拉伸或壓縮,三種顏色的比例將保持相等,但它們的強度將分別減弱或增強。
首席科學家傑米-白教授說:”想像一下,你同時用三根不同的吸管喝三種不同口味的冰沙:如果你彎曲或扭曲吸管,每種口味的比例都會發生變化。這與ChromoSense 所使用的原理相同:當彩色部分的幾何形狀發生變化時,它能感知穿過這些部分的光線的變化。”
中間部分也會參與其中,根據環境溫度的不同貢獻或多或少的黃色。第三部分將來自頂部和中間部分的光線混合成一個均勻的訊號,以便於光譜儀進行分析。
左起:隊員Neil Chennoufi、Fabio Zuliani、Jamie Paik 和Robert BainesTitouan Veuillet、Adrian Alberola Campailla
ChromoSense進一步開發後,它不僅能用於軟機器人技術,還能用於穿戴式技術,如力感應輔助外骨骼或性能監測運動服。
有關這項研究的論文最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上。