灵活的皮肤贴片提供从人类操作员到远程操作机器人的触觉反馈

灵活的皮肤贴片提供从人类操作员到远程操作机器人的触觉反馈
如图。1. 表皮 CL-HMI 系统的设计和架构。(A) 机器人 VR 概念的示意图,其中护士佩戴 CL-HMI 遥控机器人读取具有虚拟和触觉反馈的温度计。(B) CL-HMI 与七个弯曲传感器 (BS) 和五个执行器连接的分解图示意图。(C) CL-HMI 系统的电路图。(D) CL-HMI 中的柔性电路设计。(E) 放大视图插图的电路设计的光学图像和示意图。(F 和 G) CL-HMI 在扭曲、拉伸和弯曲配置中的有限元建模 (F) 和光学图像 (G)。照片:香港城市大学生物医学工程系刘一鸣。

来自香港城市大学、大连理工大学、清华大学和中国电子科技大学的一组研究人员开发了一种灵活的皮肤贴片,可以为人和机器人提供触觉反馈,允许遥控机器人。他们在《科学进展》上发表了他们的研究结果。

工程师们一直在开发可以由人类操作员远程控制的机器人,但正如研究人员指出的那样,大多数此类系统体积庞大且难以控制。除了视频流之外,它们通常还提供很少的反馈。在这项新的努力中,中国的研究人员试图开发一个更加用户友好的系统。为此,他们创造了他们所谓的电子皮肤——一种灵活的皮肤贴片,可以应用于人类控制器的皮肤,它可以捕捉运动和压力因素,如扭曲和转动。

该贴片具有用于从其自身传感器读取信息的传感器、用于发送接收到的信息的无线发射器,以及有助于触觉反馈的小型振动磁铁。成组的贴片被放置在操作者的皮肤上的重要接合处,例如肘部上方手臂前部的褶皱处。贴片中的一些传感器由以锯齿形方式放置的电线组成,当贴片弯曲时,这些电线被拉得更直,提供有关身体运动的信息——例如,在肘部弯曲手臂,或松开它。

来自贴片的所有组合数据使操作员无需佩戴笨拙的装备即可控制远程机器人。但该系统还有更多功能:这些贴片也应用于机器人的某些部分,以允许操作员接收反馈。例如,在机器人的指尖贴上贴片,可以让操作员感受到机器人所持物体的硬度,这是由微小的振动磁铁提供的。

本文为作者 已诺 独立观点,并不代表 我是CIO 立场。

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