人類皮膚可以感知力的大小和方向的細(xì)微變化(即自解耦，self-decoupled)，對(duì)外界刺激的定位精度也可以超越觸覺(jué)感受器間的平均間距(即超分辨，super-resolved)。因此人的雙手可以完成非常精巧和復(fù)雜的任務(wù)。
 
相比之下，現(xiàn)有的機(jī)器人應(yīng)用觸覺(jué)傳感器較差，同時(shí)缺乏精確的力解耦和適當(dāng)?shù)目臻g分辨率，所以它們操作起來(lái)就很不靈活。
 
研究人員們?cè)O(shè)計(jì)了***種正弦磁化的柔性薄膜(厚度約為0.5毫米)，通過(guò)霍爾傳感器，可以通過(guò)磁場(chǎng)密度在外力作用下的變化來(lái)檢測(cè)柔性薄膜的變形，從而設(shè)計(jì)出***種兼具自解耦和超分辨率能力的軟觸覺(jué)傳感器。
 
該傳感器可以用單個(gè)單元精確測(cè)量法向力和剪切力(以***維形式展示)，并通過(guò)深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了60倍的超分辨精度。
 
通過(guò)將這種傳感器安裝在機(jī)器人抓手的指尖上，研究團(tuán)隊(duì)證明機(jī)器人可以完成具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，如在外部干擾下穩(wěn)定地抓取易碎的物體(如雞蛋)，還能通過(guò)遠(yuǎn)程操作干起“穿針引線”的繡花活兒。
 
該研究為仿人類皮膚的觸覺(jué)傳感器的設(shè)計(jì)提供了新的視角，并有助于在機(jī)器人領(lǐng)域的各種應(yīng)用，如自適應(yīng)抓取、靈巧操作和人機(jī)交互。
 
相關(guān)成果以 “Soft magnetic skin for super-resolution tactile sensing with force self-decoupling” 為題，于近日發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》(Science Robotics)上。香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系申亞京教授、香港大學(xué)計(jì)算機(jī)系潘佳教授為論文的共同通訊作者，香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系在讀博士生閆友璨為論文的第***作者。

注：文章來(lái)源于前瞻網(wǎng)