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國外科技媒體報道:中國開發出能測量脈搏的柔軟機器人手指

2024-10-16科技

雖然機器人手已經很常見,但它們的觸覺遠不及人類。中國科學技術大學的研究團隊開發了一種生物啟發軟手指(BSF),使用傳感器賦予機器人檢測精確壓力變化的能力,並具備與人類手指相當的靈活性。這項研究成果發表在【Cell】雜誌上。

研究團隊認為,這種新型手指可以讓機器人測量人類的脈搏、檢查腫塊,或禮貌地進行其他親密檢查,而不讓患者因面對人類醫生而感到尷尬。「我們認為,由這種手指組成的手可以像醫生一樣在未來醫院中擔任‘機器人醫生’的角色,」研究作者、傳感技術研究員王工解釋道。「結合機器學習,自動機器人檢查和診斷可以實作,特別是在醫療工作者嚴重短缺的欠發達地區,這一點尤其有益。」

這款129毫米長的機器人手指使用內建空氣驅動執行器的柔軟、靈活的光聚合物樹脂框架,內建兩條導電纖維線圈。第一條線圈控制手指的運動,第二條線圈位於指尖,連線到一個高靈敏度的壓力傳感器。在測試中,該手指能夠辨識嵌入矽菲林中的人造腫塊,並透過找到測試物件的動脈準確測量心率。「就像我們的手指一樣,BSF 可以即時感知自身的形狀和指尖力(響應時間為50毫秒),彎曲角度的感知分辨率為0.02,力的感知分辨率為0.4毫牛頓,」。「提議的BSF的彎曲和力感知是自我解耦且高度可重復的。關鍵在於,BSF的感知和驅動都非常堅固耐用,適用於實際套用。」

研究團隊還展示了該手指能夠透過判斷按鍵所需的力來進行正確的打字。透過使用機器學習進行控制,未來可能開發出與人類手指一樣敏感和有用的機器人手。透過進一步利用精確的感知數據,並套用基於機器學習的感知數據驅動控制,可以實作類似人類的‘觸摸、感受、嘗試、學習、操作’和復雜的機器人-人類互動。