6月24日消息，國(guó)外研究小組開發(fā)了一種人工觸覺(jué)傳感器，它模仿人類皮膚檢測(cè)表面信息的能力，如形狀、圖案和結(jié)構(gòu)。這可能離制造能夠感知粗糙和平滑等感覺(jué)的電子設(shè)備和機(jī)器人更近了一步。

韓國(guó)大邱京畿科學(xué)技術(shù)研究所（DGIST）工程師、發(fā)表在《機(jī)電一體化IEEE/ASME匯刊》上的這項(xiàng)研究的主要作者郭新說(shuō)：“模仿人類的感官是最流行的工程學(xué)領(lǐng)域之一，但觸覺(jué)是眾所周知的難以復(fù)制的?！?

人類不僅能同時(shí)感受到環(huán)境的多種特征，如壓力、溫度、振動(dòng)、張力和剪切力，而且還能檢測(cè)到心理參數(shù)，如粗糙度、平滑度、硬度和疼痛。檢測(cè)精確的表面信息是復(fù)制觸覺(jué)心理感受的關(guān)鍵第一步。

為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，DGIST的研究人員與來(lái)自ASML韓國(guó)大學(xué)、首爾東固大學(xué)、成均館大學(xué)和牛津大學(xué)的同事合作。他們開發(fā)了一種能夠高精度測(cè)量表面紋理的裝置。這種傳感器是由壓電材料制成的，壓電材料是一種高度敏感的材料，能夠產(chǎn)生電能，作為對(duì)外加應(yīng)力的響應(yīng)。這些材料的性質(zhì)與皮膚相似。

與現(xiàn)有的人工傳感器相比，這種新型傳感器有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，它可以通過(guò)觸摸和滑動(dòng)來(lái)檢測(cè)信號(hào)。這模仿了人類感知表面特征的兩種方式：戳它或用手指撫摸它。大多數(shù)人工傳感器使用單一方法。第二，它由多個(gè)接收器組成，這意味著滑動(dòng)速度可以用兩個(gè)接收器信號(hào)之間的時(shí)間間隔和它們之間的距離來(lái)計(jì)算。大多數(shù)機(jī)器人手指使用一個(gè)接收器，需要一個(gè)外部速度計(jì)。

研究人員通過(guò)在傳感器表面壓上正方形、三角形或圓頂形狀的圖章來(lái)測(cè)試他們的傳感器。他們還為傳感器添加了軟材料，以查看傳感器是否能夠測(cè)量深度，從而實(shí)現(xiàn)三維傳感。傳感器根據(jù)印記的形狀產(chǎn)生不同的電壓。結(jié)果表明，該傳感器具有很高的空間分辨率，能夠很好地反映物體的表面特征，如寬度和俯仰等。然而，目前的傳感器還不能很好地分辨三維物體的形狀。

在未來(lái)，這種傳感器可以被集成到機(jī)器人或智能手機(jī)等電子設(shè)備中，以提高它們檢測(cè)表面紋理的能力。