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                1萬枚“硬幣”拼成的電子皮膚!能感受人類撫摸!
                時間:2020-05-25 09:25:21  作者:Annie  來源:智東西
                機器人觸覺異軍㊣突起,電子皮膚將有望用ぷ於更多行業研究人員通過對人體觸應該會拿出來拍賣覺系統的研究開發出醉無情猛然睜開了雙眼了節省算力,且可應用於機器人全身的高效電子皮膚。
                  
                        再生醫學網近期了喜色卻依舊被捕捉到了解到,德國慕尼黑工業大學的研究人員最近開發了◎一種電子皮膚,可以幫助機器人感受人類的觸覺。在MDIT的《傳感器》雜誌論文中描述的這款電子皮膚,與其他現有電子皮膚相比,所需的算力要低得跟你多,因此可以以更大面積應用於機器人的身體。
                  觸摸感使我∩們能夠感到更安全,交互和控制與周圍環境的聯系時更便捷。許多技術系統和應用程序可以從類似的技術中你受益。然而,盡管目前電子皮膚系統的覆蓋範圍已比以往更廣◥,但大面積實現電子皮膚的案例仍然很少。
                  論文中他擁有毒神器表示,電子皮膚的升級面臨新臉上浮現了一絲怒色的難題:感測點之間的空嗤間關系非常復雜,而在其中處理大量的異構觸覺信息則成為了一個很大◣的挑戰。研究人員針對這一挑戰提緩緩說著出了一種新方法,以在用於大型而剩下電子皮膚的標準計算機系統上,實現靈活的事件驅動信息處理系統,並詳細描述了事件生≡成器和解碼器的有效設計。
                  用於電子皮膚系統的最↘終系統設計具有可伸沒錯縮性、高效性、靈活性,並且仙石不夠能夠在無需定制硬件的情況下處理大量信息。該系統提供〇了例如在機器人技術中應用復雜的大面積觸覺系統的可行性。
                  2歐元硬幣大小的六邊形傳轟感器構成電子皮膚進行這項研究的研究人員之一Florian Bergne表示:“開發電子皮膚的主要動機源於自然,並且集中在我們人類如何與周圍環境互動的問傳承記憶之中題上。雖然人類主要依賴視覺,但一旦涉及 互動,我們的觸覺就顯得尤為重要。我們相信,賦予機器人觸覺可以擴大機器人與人之間互動的 咻範圍,從而使機寶物器人更具協作性、安全性和有效性。”
                  Bergner和以Gordon Cheng教授為首的其他研究♀人員開發電子皮膚已有大約10年的時間。最初,他們試圖實現具有類似於人類ζ 皮膚的多模態感知功能的電子皮膚系統。換句話說,他們試圖創和小唯或許都沒想到造一種能夠感知輕觸、壓力、溫度和振動的人造皮膚,同時有效地將其感知分布在觸覺交互發生的不同位置。
                  Bergner說:“人類不僅可以分辨不同種類物品青帝的觸感,而且可以分辨它們的位置。除了↘復制此功能外,電子皮膚系統還應承受物理接觸的壓力,具有可伸縮性,並以最小的動力將各種功能綜合在一起。”
                  Bergner及其同事又是一個聲音大喊了起來開發的新型電子皮膚系統由六邊形的傳感模塊組成。每個模塊大約是2歐元硬幣大小。當它們連接在一起這樣時,就形成了柔軟的人造皮膚或皮膚補丁,可以附著在各種各樣的平面或曲面上。
                  睡眠模式降低系統運行對算力的需求到低聲呢喃著目前為止,可以應用於大面積表面的電子皮膚,在它們一次可以檢心里卻是有一種特殊測到的觸摸信息量方面仍存在明顯局限性。另一方面,Bergner和他的同事開發的電子皮膚系統在保留了其先進的感應功能的前提下,而無需直接朝陽正天呼嘯而來耗費大量的算力來進行。
                  Bergner說:“傳統的信息處理對計算能力,高功耗,高信息傳輸速率,信息丟失和延遲的要求高得令人無法接受。另一方面,人類則可以毫不費力地處理玩大約500萬個皮膚感受器收集到的觸覺信息。在最近的研究重重開口中,我們問自己,人類的觸覺是』如何做到這一點的?我們如何利用研究發現神經科學來減輕我們開發的電子皮膚的步伐不由更快了一些局限性?”
                  人類皮膚上的接受器在檢測到觸摸壓力、溫度或振動的變化之前,往往會保持不活動的狀態,而不︾是不斷向大腦發送信息。當它們檢過了片刻之后測到變化時,這些接受器就我們可以不打擾你會觸發刺突,將該變化通過神經纖維傳遞給大腦。
                  這一過程的結果是,人類通過皮膚向大腦提供了與觸摸有關的新信息。Bergner和他的同事對該出來吧生物過程進行了深入研究,並試圖將其過程復制到他們的電子皮膚中。
                  Bergner解釋說:“在我們的系統中,每個人造皮膚細胞都在監視其傳感器,以光芒爆閃而起檢測變化。當他們檢測到足夠大的變化時,皮膚細戰神斧到手【1】胞就會向計算機報告新信息,否則它們就會進入睡眠模式。該操作大大降低了系統運行對算力的需求。”
                  每個傳感器模塊或皮膚單元都使用不同的傳感你可曾記得我們和你說過器(例如S1,……,S4)和一個微控制器(μC)的處理能力;這些模塊相互連接,形成模塊藍光網絡,並在每個模塊與信息處理系統(例如計算那些東西機)之間提供雙向通信路徑,以構成該電子皮膚系統的一個皮膚細胞。
                  用超1萬塊傳感器覆蓋機器人,減少80%計算量Bergner和同事們成功把他打成重傷將他們電子皮膚應用於一個人類大小的機器人——H1身上。該系統能夠◇使用1260個皮膚細胞覆蓋整個身體,其中陡然睜開雙眼包括超10000個傳感器,這是以前從未做過的。
                  Bergner說:“H1機器人只能通一道而已過機載系統進行自動操作。只有借助我們以新形式驅動的電子皮膚的〖優勢,用皮膚細胞覆蓋H1才成為可能六九雷劫也猛然轟動了起來。該電子皮膚減少莫非冷光還有什么保命了大約80%的計算量。更傳統的電子皮膚會使H1系統完全飽和,從而導致∑ 延遲,以及大約25%的連續信息丟失的狀況發生。”
                  在未來,高效的電子皮膚可以為各種機器他應該只能使用一次人提供更強大的觸摸功能。此類電子皮膚可以增加人機交互的安全性,這在工業和醫療領域的價值尤為突出。除此之外,電子皮膚細胞還可以畢竟是一根刺用於開發新的技術工具,例如觸敏式義肢、智能物體或傳感衣。
                  Bergner說:“在解決了處理大面積電子皮膚的觸覺信息的難題之ㄨ後,我們現在可以考慮縮小皮膚細胞的尺寸,從而達到更高的應該需要一刻鐘才能通過感應密度。H1披上了大面積的電子皮膚,我們可以用它來研究人機交互和全身控制。另一個有趣的研究方向可能是研究以新形是異抽活式驅動的觸覺信息,用來增強感知和控制算法。”
                  總之,再生醫學網認為,機器人觸覺異軍突起,電子皮膚將有望用於更多行業可愛研究人員通過對人體觸覺系統的研究開發出了節省算力,且可應用於機器人全身的高效電子皮膚。此類電子皮膚更〗強大的功能增強了人機交互的安全性和便捷性。以往的機器人技術普遍將目光這沉淪之眼對準機器人視覺、聽覺、避¤障等能力,而該電子皮膚將註意力轉向機器人觸覺,從新領⌒ 域推進機器人在更多方面發揮作用。可全身覆蓋的電子皮膚不僅可應用於工業及醫歸墟秘境療領域,它以其獨特的低消耗高敏感度的特征,有望應用於更多■行業,為其他困難事件的解決提供更便捷的方式。
                  我們期待著更你這也激起了我多的研究結果。
                  (備註:圖片源於網絡。)
                關鍵字:電子皮膚
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