可拉伸电子皮肤可以为机器人提供人类水平的触摸灵敏度

有史以来第一个有弹性的电子皮肤可以为机器人和其他设备提供与人类皮肤相同的柔软度和触摸灵敏度，从而为执行需要大量精确度和力量控制的任务开辟了新的可能性。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发的新型可拉伸电子皮肤解决了新兴技术的主要瓶颈。 现有的电子皮肤技术会随着材料的拉伸而失去传感精度，但新版本的情况并非如此。

“就像人类皮肤必须伸展和弯曲以适应我们的运动一样，电子皮肤也是如此，”领导该项目的科克雷尔工程学院航空航天工程和工程力学系教授 Nanshu Lu 说。 “无论我们的电子皮肤拉伸多少，压力响应都不会改变，这是一项重大成就。”

新的研究是 发表 在 事情。

Lu 设想可拉伸的电子皮肤作为机器人手的关键组件，能够与人手具有相同水平的柔软度和触觉灵敏度。 这可以应用于医疗保健，机器人可以检查病人的脉搏、擦拭身体或按摩身体部位。

为什么需要机器人护士或物理治疗师？ 在世界各地，数百万人正在老龄化，需要护理，这超出了全球医疗系统的能力。

卢说：“未来，如果我们的老年人多于可用的护理人员，这将是一场全球性的危机。” “我们需要找到新的方法来有效且温和地照顾人们，而机器人是这个难题的重要组成部分。”

除了医学之外，人类护理机器人还可以部署在灾难中。 例如，他们可以在地震或倒塌的建筑物中搜寻受伤和被困人员，并进行现场护理，例如进行心肺复苏。

电子皮肤技术可以感知接触的压力，让连接的机器知道需要使用多大的力，例如，抓起杯子或触摸人。 但是，当传统的电子皮肤被拉伸时，它也会感觉到这种变形。 该读数会产生额外的噪音，从而影响传感器感知压力的能力。 这可能会导致机器人使用过多的力量来抓取东西。

在演示中，可拉伸性使研究人员能够创建充气探针和夹具，它们可以改变形状以执行各种敏感的、基于触摸的任务。 充气的皮肤包裹探头用于人体受试者，以准确捕获他们的脉搏和脉搏波。 放气的夹具可以牢牢地抓住不倒翁而不会掉落，即使硬币掉入其中也是如此。 该设备还能压在酥脆的玉米卷壳上，而不会破坏它。

这一发现的关键是卢和合作者多年来一直在研究的创新混合响应压力传感器。 传统的电子皮肤要么是电容式的，要么是电阻式的，而混合响应电子皮肤则同时采用两种压力响应。 完善这些传感器，并将它们与可拉伸绝缘材料和电极材料相结合，实现了电子皮肤的创新。

Lu 还隶属于生物医学工程系、钱德拉家族电气和计算机工程系、沃克机械工程系和德克萨斯材料研究所，她和她的团队现在正在致力于潜在的应用。 他们正在与自然科学学院计算机科学系助理教授罗伯托·马丁·马丁合作，打造配备电子皮肤的机械臂。 研究人员和 UT 已经为电子皮肤技术提交了临时专利申请，Lu 愿意与机器人公司合作，将其推向市场。