特殊感应器赋予机械手多维触感

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【大纪元2020年11月20日讯】(大纪元记者张妮编译报导)最新研发的机械触感装备,已经不仅具有可伸展的韧性,还具有感知压力、形变和拉力的功能,将为软体机器人虚拟现实(VR)和现实增强(AR)等设备带来革命性的巨变。

美国康乃尔大学(Cornell University)工程学院副教授谢泼德(Rob Shepherd)说,他们正在研究如何将这项技术应用在物理疗法和运动损伤治疗领域,并将其商业化。

2016年这个研究组造出的可伸展的感应器,能够感应材料受到的形变。之后,研究组摸索了很多适合制造这种感应器的材料,包括光学细丝和泡沫材料等。这个新版的技术通过感应光波的细微变化,可洞察更多的物理特性,比如湿度、温度和拉力的变化。

在形变的感应里,新技术进一步分离了各种形变的处理。研究者之一白荷丹(Hedan Bai,译音)说:“我们知道柔软物体的形变是非常复杂的,多种形变同时在发生。”

他们的技术能够将几种形变,比如压力、弯曲或是伸展等不同的空间形变区别处理,并与一套数学模型结合,确定这些形变的确切位置和形变幅度。

研究者表示,新技术使用的感应技术成本更低,将更易于制造以及与其它系统整合,比如使用这种技术的机械手,能感应滑动的动作。

这个研究组正在与国家科学基金会创新企业项目合作,开发这种技术在理疗和运动损失治疗领域的商业用途。他们表示,两个领域目前都借助了动作追踪技术,但是都缺乏他们的新技术可以带来的力度互动的能力。

此外,研究人员也在考虑他们的新感应器如何提升虚拟现实和增强现实方面的体验。

“虚拟现实和增强现实都是建在动作追踪的基础上,几乎没有任何触感。”谢泼德说:“这么说吧,想像一下使用一套增强现实设备,教你怎样修理汽车或更换轮胎。”

如果你有一个能感知压力和动作的手套,增强现实系统就有办法告诉你,往哪个方向转动多少度然后停下,这样的指令。“没有任何一种现有的技术可以做到这一点,我们的研究就是实现这个目标的一种方式。”

这份研究11月13日发表在《科学》(Science)期刊上。◇

责任编辑:朱涵儒

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