日前,2024世界機器人大賽十大技術(shù)創(chuàng )新成果評選結果揭曉,中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所程龍研究員課題組開(kāi)發(fā)的“基于光電原理的三維觸覺(jué)電子皮膚”入選2024世界機器人大賽十大技術(shù)創(chuàng )新成果。
柔性觸覺(jué)電子皮膚可用于機器人、醫療康復、體育運動(dòng)、人機協(xié)作等領(lǐng)域,而現有傳感器存在靈敏度低、穩定性差的問(wèn)題,無(wú)法滿(mǎn)足人機交互系統中對交互力的可靠獲取。為提升傳感器的性能,課題組提出了一種光電式柔性三維觸覺(jué)傳感器,該傳感器與同類(lèi)型傳感器相比具有靈敏度高、穩定性好、抗過(guò)載能力強的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)陣列化,傳感器可以實(shí)現2000個(gè)觸點(diǎn)的觸覺(jué)壓力檢測,單個(gè)觸點(diǎn)間距可以達到3mm。舉例來(lái)說(shuō),該傳感器安裝在機械臂末端可以識別一滴水(約0.05g)引起的觸覺(jué)切向力變化,且可以經(jīng)受汽車(chē)(約1.5t)碾壓而不損壞,制作的電子皮膚可以檢測到蒼蠅運動(dòng)引起的重量變化。
基于該檢測原理,團隊開(kāi)發(fā)出一系列壓力/觸覺(jué)感知傳感器(如下圖所示),包括用于介入磁控導絲機器人的微型壓力傳感器,最小檢測壓力小于0.01N;接近/觸覺(jué)感知雙模態(tài)陣列傳感器,可同時(shí)用于非接觸操控和壓力檢測;高密度、大面積觸覺(jué)感知電子皮膚,陣列觸點(diǎn)間距3mm,觸點(diǎn)總數可達2025個(gè)。
世界機器人大賽(World Robot Contest)由中國電子學(xué)會(huì )主辦,由選拔賽(WRCT)、錦標賽(WRCC)、總決賽(WRCF)組成,大賽自2015年起已成功舉辦了9屆,共吸引了全球20余個(gè)國家近30萬(wàn)名選手參賽,被廣泛贊譽(yù)為機器人界的“奧林匹克”。
課題組研制的觸覺(jué)電子皮膚
來(lái)源:中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所