“機(jī)器人毛衣”能感受人類的觸摸
科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所開發(fā)出“機(jī)器人毛衣”，這是一種可感知接觸和壓力的機(jī)織紡織品“皮膚”。研究成果將在2023年IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議上展示。

針織機(jī)可將紗線圖案化成非平面形狀，可以是彎曲的或塊狀的。受此啟發(fā)，研究人員設(shè)想制造出適合彎曲或塊狀機(jī)器人的傳感器。其可用于幫助機(jī)器人“感覺”到人類的觸摸，特別是在安全至上的工業(yè)環(huán)境中。

“機(jī)器人毛衣”的針織面料由兩層金屬纖維制成的導(dǎo)電紗線組成，夾在兩者之間的是網(wǎng)狀的蕾絲圖案層。當(dāng)對(duì)織物施加壓力時(shí)，比如有人觸摸它，導(dǎo)電紗線會(huì)閉合電路并被傳感器讀取。

除了如何設(shè)計(jì)針織層之外，該團(tuán)隊(duì)還面臨著將布線和電子元件連接到柔軟紡織品的挑戰(zhàn)。研究人員采取的有效方法是將電線纏繞在針織物中每條條紋末端的按扣上，這被認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

“機(jī)器人毛衣”安裝到機(jī)器人身上后，可感知接觸的分布、形狀和力度，也比現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)器人所依賴的視覺傳感器更準(zhǔn)確、更有效。

該團(tuán)隊(duì)證明，推動(dòng)配備“機(jī)器人毛衣”的伴侶機(jī)器人就可以告訴它向哪個(gè)方向移動(dòng)或向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)頭部。當(dāng)用在機(jī)器人手臂上時(shí)，“機(jī)器人毛衣”允許人手推動(dòng)以引導(dǎo)手臂運(yùn)動(dòng)。