本報(bào)訊 (記者董宇翔 衣曉峰)近日,,來(lái)自哈爾濱工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的一篇基于人類真實(shí)皮膚結(jié)構(gòu)的“汗毛—皮膚”傳感器研究成果,,發(fā)表于美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)《應(yīng)用材料與界面雜志》上,其相關(guān)視頻被選為當(dāng)月“頭條科技視頻”并在美國(guó)權(quán)威視頻網(wǎng)站專欄播放,。據(jù)悉,,由該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的智能人工皮膚傳感器所具備的傳感功能已經(jīng)接近于人類皮膚,可有效提高機(jī)器人的敏感性,。
據(jù)介紹,,皮膚是人類最為重要的感知器官之一,科學(xué)家一直致力于研發(fā)接近于人類皮膚的傳感器,,以使機(jī)器人可以感知世界?,F(xiàn)有針對(duì)人工皮膚傳感器的設(shè)計(jì)模型都是基于光滑皮膚,利用各種納米單元或者結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高靈敏度的感應(yīng),,但是在量程范圍或結(jié)構(gòu)耐用性上都存在不足,。
為解決上述問(wèn)題,哈工大航天學(xué)院復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所赫曉東教授,、王榮國(guó)教授率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì),,對(duì)現(xiàn)有人工皮膚傳感器進(jìn)行了重大改革創(chuàng)新,對(duì)汗毛部分采用鈷基玻璃包覆磁性纖維,,皮膚層采用人工硅膠,,利用交變磁場(chǎng)激發(fā)磁性纖維產(chǎn)生的耦合磁場(chǎng)在外界應(yīng)力下導(dǎo)致的變化來(lái)進(jìn)行感應(yīng),,使傳感器具備高靈敏度和超大量程范圍。同時(shí),傳感器可感知?dú)怏w流速,,具有可修復(fù)性,,可通過(guò)按壓來(lái)感知評(píng)估材料的硬度等性能,通過(guò)雙頻率交變磁場(chǎng)同時(shí)激發(fā)的檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)材質(zhì)電磁性能的評(píng)估,。
此前,,絕大多數(shù)人工皮膚傳感器并不具備對(duì)于材料屬性的評(píng)估能力,哈工大研發(fā)的“汗毛—皮膚”傳感器則邁出關(guān)鍵一步,,可以在感知壓力的同時(shí)分辨材料屬性,。目前,其已被初步應(yīng)用于機(jī)械手夾持過(guò)程中對(duì)摩擦力大小的判斷,,未來(lái)在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⒂袧撛诤蛷V闊的應(yīng)用前景,。