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人造皮肤:让机器人也能拥有触觉

发表于:2019-07-03 10:29 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  OFweek工控网讯:随着硬件设备在各个领域的应用功能开发,各式各样的新型智能材料也紧随着新的需求经过研发并最终展示到了我们的面前。

  从衣物服饰到艺术设计,再到军工装备,智能材料的研发应用范围在不断的扩大。而目前许多听上去十分科幻的材料,事实上也已经在我们眼前实现了。而一些可塑性极强的材料相信大家正急不可待的往自己的身上穿去。

  人造皮肤:让机器人也能拥有触觉

  这种人造皮肤是由中国和美国研究团队合作研发并推出的一种材料,通过压电效应把压力转换成电信号,从而让机器人可以利用这种材料产生触觉。

  这种材料主要是通过将氧化锌制成纳米线,然后嵌入到一种名为taxels的晶体管中,并将这些晶体管连接在一起,组成一种电流阵。通过taxel能分别产生独立并且可读可控的电流信号,而读取电流信号的反馈后,这种晶体阵就能模拟成特别的触觉。

  最后制成具有压电效应和逆压电效应的聚合物材料,就成为了大家理解上的人造皮肤。

  乔治亚理工学院的王中林教授介绍到,通过这种材料能让机器人获得一种接近人类的皮肤,令机器人在智能化的基础上拥有感觉,包括人类指尖上的那种灵敏触感度。

  当机器人的四肢在机械运动中获得这种被翻译过来的可控信号,就能拥有在特殊情况下直接处理应急状况的智能功能。

  柔性显示屏:移动设备可以任意变形

  柔性显示屏虽然至今还没有正式运用到任何一款量产的产品中,但长久以来,大家对于这项技术的实用性功能,却一如既往的保持着很高的开发热情。

  这种显示屏是通过PHOLED磷光性OLED技术制作出来的可变型可弯曲显示装置,其具有低功耗的性,是一种直接可视的柔性面板。

  这种屏幕使用的是一种非玻璃材质的柔软材料制成,最初是为未来飞行员的驾驶舱所设计,目的是不会影响到驾驶员弹射跳伞时的安全性。

  在加拿大,皇后大学研发了一款MorePhone手机,就利用了柔性屏幕的可弯曲性,让手机来电时自动变形用以通知提醒用户。

  MorePhone凭借柔性显示屏延展性强的特点,当手机来电、收到短信或者收到其它信息推送的时候,手机的整个屏幕就会通过安装在底部的形状记忆合金丝,使得屏幕实现弧度变形,引起用户的注意。

  通过这种变形可以在声音提示以及震动提示以外实现第三种信息提示,而皇后大学方面也放出了一个情景演示的视频,用来展示这种设计的应用场景。

  弹性电路板:更适合穿在身上的硬件

  下图是一个利用弹性材料仿照当初那款LilypadArduino开发出来的板子。由于板子本身具有弹性,可适应各种形状的外壳,甚至可以直接嵌入衣服内部。

  当时在LilypadArduino被开发出来后,曾被用来制成胸针以便加强展示的效果,以此来表现圆形开发板所拥有的独到设计。

  而现在我们看到的是这个创意本身从技术上被进一步突破了。

  这种弹性材料可以任意完全而不影响开发板本身的性能,给穿戴式的设备开发提供了更多设计上的可能性。

  这款有弹性的开发板是由ExpressCircuitsGroup所带来的,目前已经可以应用到多种开发电路板中。由于整个板子主要是使用弹性材料,因此在大多数的设计者心目中,仅仅为其设计加装一个外壳反而没有太多的意义。

  而事实上,在SmartFabrics2013(智能布料展览)的活动中,最喜欢这款材料的是几位服装设计师。

  可披在任何地方的LED刺绣

  一个名为ForsterRohner的团队制作了一款用LED编织而成的布料,而这款布料主要适合提供给专业的服装设计师。

  如同其字面的意思,这款材料就像是编织而成的一幅刺绣。

  利用延展性极强的金属导体配合LED灯泡,所制成的布料可塑性极强,可以把LED的灯光效果披挂在不同的形状的物体表面。

  无论是在场景装饰还是服饰设计上,这款布料都能为设计师们解决在设计时遇到的大部分问题。

  在一个新的设计方案中,设计者不需要从零开始设计LED的应用方式,也不需要重新针对LED进行电路布置。当然,任何布料在驱寒保暖的功能上来说都是智能的,只是这种新布料更具创意。

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