特殊感應器賦予機械手多維觸感

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【大紀元2020年11月20日訊】(大紀元記者張妮編譯報導)最新研發的機械觸感裝備,已經不僅具有可伸展的韌性,還具有感知壓力、形變和拉力的功能,將為軟體機器人虛擬現實(VR)和現實增強(AR)等設備帶來革命性的巨變。

美國康乃爾大學(Cornell University)工程學院副教授謝潑德(Rob Shepherd)說,他們正在研究如何將這項技術應用在物理療法和運動損傷治療領域,並將其商業化。

2016年這個研究組造出的可伸展的感應器,能夠感應材料受到的形變。之後,研究組摸索了很多適合製造這種感應器的材料,包括光學細絲和泡沫材料等。這個新版的技術通過感應光波的細微變化,可洞察更多的物理特性,比如濕度、溫度和拉力的變化。

在形變的感應裡,新技術進一步分離了各種形變的處理。研究者之一白荷丹(Hedan Bai,譯音)說:「我們知道柔軟物體的形變是非常複雜的,多種形變同時在發生。」

他們的技術能夠將幾種形變,比如壓力、彎曲或是伸展等不同的空間形變區別處理,並與一套數學模型結合,確定這些形變的確切位置和形變幅度。

研究者表示,新技術使用的感應技術成本更低,將更易於製造以及與其它系統整合,比如使用這種技術的機械手,能感應滑動的動作。

這個研究組正在與國家科學基金會創新企業項目合作,開發這種技術在理療和運動損失治療領域的商業用途。他們表示,兩個領域目前都藉助了動作追蹤技術,但是都缺乏他們的新技術可以帶來的力度互動的能力。

此外,研究人員也在考慮他們的新感應器如何提升虛擬現實和增強現實方面的體驗。

「虛擬現實和增強現實都是建在動作追蹤的基礎上,幾乎沒有任何觸感。」謝潑德說:「這麼說吧,想像一下使用一套增強現實設備,教你怎樣修理汽車或更換輪胎。」

如果你有一個能感知壓力和動作的手套,增強現實系統就有辦法告訴你,往哪個方向轉動多少度然後停下,這樣的指令。「沒有任何一種現有的技術可以做到這一點,我們的研究就是實現這個目標的一種方式。」

這份研究11月13日發表在《科學》(Science)期刊上。◇

責任編輯:朱涵儒

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