科学家开发新型电子皮肤:机器人分清冷热轻重

2011-07-03 20:42:35来源: 科技日报
  据美国物理学家组织网6月30日报道,德国科学家日前开发出一种能让机器人产生多种感觉的电子皮肤。这种“皮肤”不仅能够帮助机器人更好地适应周围的环境,也能使其获得实时的“自体感受”。目前这种电子皮肤的原型已经在一个机械臂上获得了应用。

  皮肤是人体最大的器官,起着将环境与体内组织区分开来的作用。与此同时,它还具有强大的交互能力,能获得温度、压力、剪力、震动等多种信息。无论是迎面而来的杨柳清风,还是诚恳热烈的握手,其中的任何细节皮肤都不会错过。

  负责该研究的德国慕尼黑工业大学科学家菲利普·迈特纳多佛也试图让机器人具备这样的感觉。他和他的同事设计了一种只有5平方厘米大小的六边形电路板,以此来当作机器人皮肤的基本模块。每一块电路板上包含有4个红外传感器、6个温度传感器和一个速度传感器,这些传感器能“察觉”到一厘米范围内的任何物体。此外,这种电路板上还留有一定的扩展空间,可供以后加入如包括压力传感器在内的其他功能的传感装置。在实际应用时,将这些“皮肤模块”像蜂窝一样拼接起来就能构成面积较大的电子皮肤。

  迈特纳多佛说,虽然现在大多数机器人都具有视觉装置,但在较为复杂的环境中工作时,仅有视觉信息是远远不够的,必须辅以一定的触觉感应装置。这些传感器的作用与人体皮肤表面的汗毛有些类似,它使机器人具备了一种“无意识回避”功能。例如,当机械臂不小心碰到某一物体时就会迅速收回,而后机器人首先会通过视频装置搜索环境,重新判断更适宜的接触点。这种能力对在不断变化的环境中为人类服务的机器人来说尤为重要。此外,这种功能还能让机器人的四肢运动更为精确,行进更为稳定。

  研究人员称,虽然目前这种电子皮肤只有一小块,但其在一个机械臂上的试用已达到了初步的设想。只需轻轻拍一下机械臂,它就会“感觉”到,并做出反应。

  德国慕尼黑工业大学教授戈登·程说,这是一个富有开创性的想法,让机器人离人更近了一步,但也只是一个开始还远未结束。除了这些基本的感受能力外,或许在未来某一天,机器人还将具备较为基本的、类似于人类的神经结构,并具有一定的自我意识。

关键字:电子皮肤  机器人

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2011/0703/article_3833.html
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