新型皮肤状传感器，你了解吗？

传感器皮肤非常灵活，可以附着在许多表面上，例如手指

慕尼黑工业大学（TUM）慕尼黑机器人与机器智能研究所（MIRMI）的研究人员开发了一种制造软传感器的自动工艺。这些通用测量单元几乎可以连接到任何类型的物体上。特别是在机器人和假肢方面的应用。

“探测和感知我们的环境对于理解如何有效地与之互动至关重要，”Sonja Groß说。与对象交互的一个重要因素是它们的形状。“这决定了我们如何完成某些任务，”来自慕尼黑工业大学机器人与机器智能研究所(MIRMI)的研究人员说。此外，物体的物理性质，如硬度和柔韧性，也会影响我们如何把握和操纵它们。

机器人技术和假肢的终极目标是逼真地模拟人的感觉运动技能，比如人类的手。在机器人技术中，力和扭矩传感器完全集成到大多数设备中。这些测量传感器为机器人系统(如人造手)与其周围环境的相互作用提供有价值的反馈。然而，传统传感器在定制可能性方面受到限制。它们也不能附着在任意的物体上。简而言之:到目前为止，还没有为任意形状和大小的刚性物体生产传感器的工艺。

首次推出软传感器新框架

这是Sonja Groß和Diego Hidalgo研究的起点，他们现在在伦敦的ICRA机器人会议上展示了他们的研究成果。不同之处在于，它是一种柔软的、类似皮肤的材料，可以包裹住物体。该研究小组还开发了一个框架，使这种皮肤的生产过程在很大程度上自动化。“我们使用软件来构建感官系统的结构，”Hidalgo说。“然后，我们将这些信息发送到制造软传感器的3D打印机。”

打印机将一种导电的黑色浆料注入液态硅中。硅胶会变 硬，但浆糊被它包裹着，保持液态。当传感器被挤压或拉伸时，它们的电阻会发生变化。“这告诉我们施加在表面上的压缩或拉伸力有多大。我们利用这一原理来获得与物体相互作用的一般理解，特别是学习如何控制与这些物体相互作用的假手。”Hidalgo解释说。

他们的工作与众不同之处在于，嵌入在硅中的传感器可以根据问题的表面(如手指或手)进行调整，但仍然可以提供 精确的数据，用于与环境的相互作用。

机器人技术，尤其是假肢的新视角

“这些柔软的皮肤状传感器在3D物体中的集成为人工智能中的高级触觉传感开辟了新的途径，”MIRMI执行主任Sami Haddadin教授说。传感器实时提供有关压缩力和变形的宝贵数据，从而提供即时反馈。这扩大了对物体或机器人手的感知范围，促进了更复杂和更敏感的交互。

Haddadin解释说：“这项工作有可能在机器人、假肢和人机交互等行业带来一场普遍的革命，因为它可以为任意物体和机器创建无线和可定制的传感器技术。