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国外科技媒体报道:中国开发出能测量脉搏的柔软机器人手指

2024-10-16科技

虽然机器人手已经很常见,但它们的触觉远不及人类。中国科学技术大学的研究团队开发了一种生物启发软手指(BSF),使用传感器赋予机器人检测精确压力变化的能力,并具备与人类手指相当的灵活性。这项研究成果发表在【Cell】杂志上。

研究团队认为,这种新型手指可以让机器人测量人类的脉搏、检查肿块,或礼貌地进行其他亲密检查,而不让患者因面对人类医生而感到尴尬。「我们认为,由这种手指组成的手可以像医生一样在未来医院中担任‘机器人医生’的角色,」研究作者、传感技术研究员王工解释道。「结合机器学习,自动机器人检查和诊断可以实现,特别是在医疗工作者严重短缺的欠发达地区,这一点尤其有益。」

这款129毫米长的机器人手指使用内置空气驱动执行器的柔软、灵活的光聚合物树脂框架,内置两条导电纤维线圈。第一条线圈控制手指的运动,第二条线圈位于指尖,连接到一个高灵敏度的压力传感器。在测试中,该手指能够识别嵌入硅胶片中的人造肿块,并通过找到测试对象的动脉准确测量心率。「就像我们的手指一样,BSF 可以实时感知自身的形状和指尖力(响应时间为50毫秒),弯曲角度的感知分辨率为0.02,力的感知分辨率为0.4毫牛顿,」。「提议的BSF的弯曲和力感知是自我解耦且高度可重复的。关键在于,BSF的感知和驱动都非常坚固耐用,适用于实际应用。」

研究团队还展示了该手指能够通过判断按键所需的力来进行正确的打字。通过使用机器学习进行控制,未来可能开发出与人类手指一样敏感和有用的机器人手。通过进一步利用精确的感知数据,并应用基于机器学习的感知数据驱动控制,可以实现类似人类的‘触摸、感受、尝试、学习、操作’和复杂的机器人-人类互动。