像神经一样的光学花边赋予机器人人性化的感觉
2023-03-17 来源：瑞安市机械信息网
像神经一样的“光学花边”赋予机器人人性化的感觉
一种新的合成材料可以创建类似于生物神经系统的链接传感网络，可以使软机器人感知到它们如何与周围环境互动并相应地调整其动作。
可拉伸的光学花边材料由Ph.D.开发。康奈尔大学有机机器人实验室的学生Patricia Xu中国机械网okmao.com。
机械和航空航天工程副教授，该论文的高级作者，实验室主任罗布·谢泼德说：“我们希望有一种方法来测量高度变形的物体的应力和应变，我们要使用硬件本身而不是视觉来进行测量。” 。“从生物学的角度考虑这个问题的一种好方法。
盲人仍然可以感觉到，因为他们的手指中的传感器会在手指变形时变形。机器人现在还没有这种感觉。”
Shepherd的实验室先前创建了感官泡沫，该泡沫使用光纤来检测这种变形。在光学花边项目中，Xu使用了一种柔性的，多孔的格子结构，该结构由3-D打印的聚氨酯制成。她用含有十二个机械传感器的可拉伸光纤将其芯线穿过，然后安装了LED灯以照亮光纤。
当她在各个点上按下晶格结构时，传感器能够查明光子流的变化。
本体感受泡沫圆柱体。“当结构变形时，输入线和输出线之间就会发生接触，并且光线会跳入结构中的这些输出回路中，因此您可以分辨出发生在哪里，” Xu说。“强度决定了变形本身的强度。”
演示可感知外在感受的“钢琴”的视频，可以准确地检测出其被按压的位置。
Shepherd说，光学花边不会用作机器人的皮肤涂层，而更像是肉本身。装有这种材料的机器人将更适合医疗保健行业，特别是生命周期开始和生命周期结束的保健以及制造。
视频演示了本体感受泡沫圆柱体，该圆柱体可以测量其自身压缩程度。
尽管光学花边的灵敏度不如人类的指尖，后者充满了神经感受器，但这种材料比人的背部对触摸的敏感度更高。这种材料也可以洗，这又带来了另一种应用：Shepherd的实验室成立了一家初创公司，将许氏的传感器商业化，制造出可以测量人的形状和动作的服装，以进行增强现实训练。
该视频演示了泡沫圆柱体上的外在感受，可以检测出触摸到的地方。论文“用于合成传入神经网络的光学花边”已于9月11日在《科学机器人》杂志上发表。
视频演示了基于光学花边的机器人在多个位置感应变形的计算机模型。