科学家创造了一种灵活的电子“皮肤”,允许用户远程控制机器人。皮肤通过自然的身体运动直观地工作,这与现有的机器人控制系统不同,这些系统通常使用起来很麻烦。
这些皮肤贴附在身体的各个部位,记录用户的动作,然后将它们传输到机器人设备。皮肤上还装满了微小的振动磁铁,可提供触觉反馈。
该研究发表在《科学进展》上,并建立在柔性电子技术的快速发展之上。具体来说,该技术使用压阻材料,当施加机械应变时,该材料会对电阻率的变化作出反应。当贴片贴在用户的关节上时,会出现与关节弯曲角度相对应的阻力变化。
该项目背后的研究团队由来自香港城市大学和国家自然科学基金委员会的研究人员组成。该系统的传感器通过铜线连接到中央微控制器。
然后,来自传感器的电压信号通过蓝牙发送到机器人,或者通过可以在互联网上传递信息的计算机。
来自机器人上的传感器的信号反过来又被传送回电子皮肤,根据施加的压力,磁铁以不同的频率振动。试验表明,反馈的质量使用户能够区分硬度不同的橡胶块。
此外,反馈信号通过蓝牙只需 4 微秒,通过本地 Wi-Fi 网络只需 350 微秒。这两个结果都远远超过了人类对触觉刺激做出反应所需的 550 微秒。
人控机器人的应用是无穷无尽的,而且非常有价值。香港城市大学的研究人员证明,皮肤贴片和 VR 护目镜的视觉反馈相结合,可以让用户用手指控制汽车、使用机械臂进行 COVID 拭子测试或护理病人。
在对人类很危险但对自主机器人来说过于复杂的场景中,该技术也可能是无价的。去除危险废物和治疗高传染性患者就是两个这样的用例。