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人造皮肤使机器人通过触摸 来感知温度、压力和有毒化学物质

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2022年6月22日

人类的手通常是柔软和肉质的,而机器人的四肢往往是坚硬和金属的。但是,加州理工学院(Caltech)医学工程助理教授 Wei Gao 开发的一种新的人造皮肤,可能会改变我们所知道的机器人技术的未来。

在 Wei Gao 实验室开发的可打印皮肤是一种嵌入传感器的凝胶状水凝胶,使机器人指尖感觉更人性化并检测周围环境。

这种新的皮肤技术是机器人平台的一部分,该平台附着在人类的前臂皮肤上,并允许他们通过自己的肌肉运动来控制机器人系统。使用敏感的人造皮肤可能对许多机器人应用有益,从农业和安全到环境保护和制造业。

加州理工学院(Caltech)医学工程助理教授 Wei Gao 说:

“我们能否让它们理解爆炸物和神经毒剂等化学物质,或传染性细菌和病毒等生物危害?我们正在努力解决这个问题,通过优化新墨水和新材料,我们希望这可以用于不同类型的靶向检测。我们希望把它放在更强大的机器人上,让它们更聪明,更智能。”

该研究的资金由几个机构提供,包括美国国立卫生研究院和美国宇航局的空间健康转化研究所。

加州理工学院的最新设计只是机器人技术的一系列触觉创新之一。还有一种使用微小振动磁铁的机器人人造皮肤,以及一家技术创业公司,可以让用户通过数千英里外的机器人看到,听到和触摸。

触觉和机器人技术都是重要的增长领域。到2028年,触觉技术市场预计将达到62亿美元(约合59亿欧元),机器人应用是需求的关键驱动力之一。预计到2030年,机器人市场本身将经历显着增长,达到2146亿美元(约合2040亿欧元)。

结合这两种技术,为在对人类工人有害的情况,下利用人类劳动力的灵巧性和响应性提供了几乎无限的可能性。

英国生物技术初创公司 BioLiberty 的第一款产品是一种辅助抓握设备和智能平台,旨在支持人们尽可能长时间地独立生活。

BioLiberty 的这款机器人手套由四名工程专业学生创立,它使用人工智能来增加佩戴者的抓地力。当神经刺激手部肌肉时,手套测量并记录相关的电活动。AI系统将抓地力类型和运动意图的组合转换为力量,使手套佩戴者能够更轻松地完成日常任务。

这款手套是为了回应创始人对家庭成员的多发性硬化症诊断的个人经历而创建的,BioLiberty 明确地使日常活动变得容易,例如驾驶,打开和关闭开关和电器,制作和饮用热饮以及打开罐子。肌肉质量的丧失有多种原因,包括衰老,退行性和神经系统疾病,如多发性硬化症,以及中风等发病率。

通过使用机器人技术,手套消除了对重型电线和电机的需求,使其足够轻便,适合日常使用。当连接到随附的数字治疗平台时,手套可帮助佩戴者完成必要的物理治疗练习,以进一步提高他们的独立性。

BioLiberty 这家初创公司现在得到了爱丁堡商学院在赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt University)的孵化器的支持。辅助生活技术越来越具有移动性、智能性和可穿戴性,随着全球人口持续老龄化,所有这些都是必不可少的。