德克萨斯大学开发出可拉伸的电子皮肤 可以赋予机器人人类级触感灵敏度

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发了一种可拉伸的电子皮肤（e-skin），使机器人及其他设备能够拥有与人类皮肤相同的柔软度和触觉灵敏度，从而能完成需要高精度和力控的任务。

该新型电子皮肤解决了现有技术在材料拉伸时感应精度下降的难题。无论电子皮肤如何拉伸，其压力响应始终保持稳定，确保精确感知。

团队认为，电子皮肤可以成为机器人手中关键的一部分，为医疗领域提供辅助，如为患者测量脉搏、按摩身体等。同时，它还能用于灾难救援，为受伤人员进行急救。

在实验中，可拉伸的电子皮肤让研究人员可以制作充气探针和抓手，这些装置能够改变形状，以执行各种敏感的触觉任务：

• 充气探针：该探针的外层覆盖了电子皮肤，能够准确测量人体的脉搏和脉搏波。
• 未充气抓手：未充气时的抓手可以灵活抓握杯子，在杯子里放置硬币也不会导致杯子滑落。此外，这种抓手可以按压酥脆的玉米卷饼壳而不将其弄破。

这些演示表明电子皮肤能够在灵活和稳定之间取得平衡，从而执行精细的触觉任务。

研究团队正与计算机科学专家合作开发配备电子皮肤的机器人手臂，并已为该技术提交临时专利。团队也在寻找与机器人公司合作的机会，推动这项技术走向市场。

功能特点

1. 人类级别的触觉灵敏度：该电子皮肤模仿了人类皮肤的柔软度和触觉灵敏度，使机器人能够更精确地执行需要高度控制力度的任务，如抓取、探测脉搏或按摩。

2. 保持压力响应的准确性：无论电子皮肤如何拉伸，其压力感应能力始终保持稳定，确保压力数据的准确性，避免传统电子皮肤因拉伸产生的噪声干扰。

3. 混合传感器技术：使用混合的电容和电阻响应传感器，结合可拉伸的绝缘和电极材料，使其在保持灵活度的同时维持压力感应的精确性。

4. 广泛的应用场景：

   • 在医疗领域，机器人可以利用这项技术执行复杂的护理任务，比如测量患者的脉搏、清洁身体或按摩。
   • 在灾难救援中，配备电子皮肤的机器人可用于搜索受伤者，并提供急救。

5. 灵活的探针和抓手：

   • 电子皮肤的可拉伸性使研究团队开发出可充气的探针和抓手，适用于各种形状的物体，进行精细的触觉任务。
   • 在实验中，探针能准确测量人类的脉搏波，抓手能够抓握住易碎的物体或容器。

6. 创新的传感器结构：新的传感器结构设计避免了传统技术在拉伸变形时产生的额外噪声，使电子皮肤可以准确判断接触压力。

这项新研究发表在《Matter》杂志上。