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Skinflow基于液体传输的柔软机器人皮肤

2022年04月28日 重庆机械设备网

Skinflow:基于液体传输的柔软机器人皮肤

布里斯托尔机器人实验室和布里斯托尔大学的研究人员最近开发了一种基于流体传输的新型软机器人样皮肤传感器。

在第二届IEEE国际机器人技术大会(RoboSoft)上展示的该传感器可能在从机器人技术到虚拟现实(VR)的各个领域中具有有趣的应用。

进行这项研究的研究人员之一Gabor Soter对TechXplore表示:“将传感器集成到机器人手中是一项艰巨的任务,因为通常,我们需要将许多组件压缩到有限的空间内中国机械网okmao.com。”

“我们的想法是将感官信号传输到身体的其他部位,那里有更多的空间用于传感和处理硬件。”

由Soter和他的同事开发的传感器Skinflow在某种程度上受到蜘蛛中观察到的生物机制的启发。蜘蛛能够将液压传递到其身体的不同部位以进行致动。

换句话说,它们可以在体内产生压力,并将该能量传递到腿上以使其运动。

研究人员试图通过将充满液体的软硅胶腔室与可测量压力,弯曲和振动的光学传感器相结合来重现这种机制。

Skinflow具有三个关键组成部分:填充有色液体的柔软皮肤,显示器和照相机。当对其进行机械刺激时,其硅胶腔的体积会发生变化,并且这种变化会通过不可压缩的有色液体传输到其显示屏上。

Soter解释说:“由于与皮肤的相互作用,Skinflow腔室的容积发生了变化,从而取代了有色液体。” “液体的排量是通过相机测量的,我们使用图像处理算法来量化这种变化。这样,我们就可以反算用户与机器人皮肤互动的位置和强度。”

触摸板是使用Skinflow开发的。Skinflow传感器价格低廉,可扩展且可在人类环境中安全使用。在他们的研究中,研究人员提出了三种可能的传感器实现方案。首先,他们使用它来创建带有四个压敏按钮的软按钮阵列。

他们还用它来构建一个3-D软触摸板,该触摸板由两个彼此成90度角的传感器层组成,两个传感器层都有八个充满有色液体的宏通道。在此实现中,使用Skinflow来测量用户触摸的位置和强度。

最后,研究人员将传感器与智能视觉相机和微控制器集成在一起。然后,他们将三个软弯曲传感器连接到设备的处理单元,并使用它们通过弯曲来实时控制三个LED灯的亮度。

Soter说:“ Skinflow可能具有许多应用程序,包括虚拟现实,机器人技术,医疗保健,智能家居,可穿戴技术和远程操纵。”

“对于由于电磁干扰而无法使用标准电子组件的应用(例如在磁共振成像(MRI)扫描仪中或放射活性(例如在核电站中)),这也是一项非常有前途的技术。”

将来,Soter和他的同事开发的传感器可以帮助开发各种创新和智能技术。研究人员目前正在对Skinflow进行试验,并使用它来开发新的可穿戴和人机交互设备。

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