产生能量的合成皮肤可负担得起的假肢和触敏机器人

科学家说，一种新型的能产生能量的合成皮肤可以创造出价格更便宜的假肢和能够模仿触觉的机器人。格拉斯哥大学的研究人员在发表在《IEEE Transactions on Robotics》杂志上的一篇前瞻性论文中描述了包裹在柔性太阳能皮肤中的机器人手如何能够在不使用专用且昂贵的触摸传感器的情况下与物体进行交互。

相反，皮肤将集成在其柔软聚合物表面上的微型太阳能电池阵列巧妙地实现了双重用途。电池产生足够的能量来为控制手的运动的微致动器提供动力，但是它们也通过测量太阳能电池输出的变化来为手提供独特的“触觉”。

当物体靠近细胞表面时，它们会减少到达细胞表面的光量。随着光线变暗，电池产生的电量下降，最终当物体触摸并覆盖时达到零。通过对每个单元中产生的功率水平进行巧妙的解释，皮肤能够检测到传入物体的形状。

集成在皮肤太阳能电池之间的第二组简单LED将红外光发射到物体上。通过测量光从物体反射所需的时间，皮肤可以感觉到物体与手之间的距离。

结合从太阳能电池和LED收集的信息，皮肤的处理器可以推断出物体的接近度，位置和边缘，从而复制了更多由传统触摸传感器测得的参数。数据一起使手能够抓住放在其前面的橡胶球之类的物体。

这是由Ravinder Dahiya教授领导的格拉斯哥大学可弯曲电子与传感技术(BEST)组在电子皮肤领域的最新进展。

大学詹姆斯沃特工程学院的达希亚教授说：“近年来，触敏电子皮肤在假肢和机器人技术中发现了许多实验应用，但是我们的项目是第一个能够提供触觉反馈的能产生能量的电子皮肤。无需使用专用的触摸传感器。

“缺乏传感器意味着皮肤不需要传统的电源即可工作，这与其他包括触摸传感器的等效设备不同。事实上，皮肤本身就是能量的来源，能够为手和与之相连的设备供电。可以将电能存储在诸如柔性超级电容器等设备中，这些设备已经开发出来可以与皮肤并用，因此不必为了工作而一直暴露在阳光下。