一個(gè)國際研究小組已經(jīng)開發(fā)出能夠模仿人體運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)過程的“電子皮膚”傳感器。賓夕法尼亞州州立大學(xué)多蘿西·奎格勒早期職業(yè)教授環(huán)歡“拉里”·鄭說，這項(xiàng)工作可以幫助重傷的人，例如士兵，重新獲得控制其動(dòng)作的能力，并為智能機(jī)器人的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。工程科學(xué)與力學(xué)。

程和與中國合作的研究人員在最近一期的納米能源雜志上發(fā)表了他們的研究。

程說：“人的手的皮膚令人驚嘆，這就是我們?cè)噲D模仿的。” “我們?nèi)绾尾东@紋理和力量?進(jìn)化了數(shù)年才能產(chǎn)生令人印象深刻的指尖靈敏度?我們正在嘗試重現(xiàn)這種生物和動(dòng)態(tài)過程，以使物體的行為類似于人的手。”

雙模式傳感器可測(cè)量運(yùn)動(dòng)的幅度和負(fù)荷，例如揮動(dòng)網(wǎng)球拍的力度以及速度，持續(xù)時(shí)間和方向。訣竅是使這種測(cè)量脫鉤，并了解各個(gè)參數(shù)如何相互影響。

例如，在球拍上輕柔地彈跳網(wǎng)球需要與向?qū)κ职l(fā)球不同的輸入。當(dāng)具有假肢的人需要區(qū)分處理雞蛋還是攜帶西瓜時(shí)，這些變量也會(huì)起作用。

程說：“我們可以應(yīng)用這些傳感器來幫助人們捕捉壓力，彎曲等等的幅度。” “我們還可以在軟機(jī)器人上使用這些傳感器來操縱精致的物體，例如抓魚，甚至在災(zāi)難中，它們可能需要爬入不規(guī)則的空間并移動(dòng)碎屑。”

據(jù)Cheng說，該數(shù)據(jù)是由壓電和壓阻信號(hào)之間產(chǎn)生的協(xié)同作用提供的。壓電信號(hào)測(cè)量外力(例如壓力)以產(chǎn)生電荷，而壓阻信號(hào)則減小電流。雙模傳感器夾在中間，金字塔形微結(jié)構(gòu)的兩個(gè)內(nèi)部層彼此面對(duì)。微觀結(jié)構(gòu)從壓阻層測(cè)量幅度和持續(xù)時(shí)間，從壓電層測(cè)量動(dòng)態(tài)負(fù)載率和方向。這種協(xié)同效應(yīng)可在較寬的壓力和頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高靈敏度，這意味著研究人員可以精確地測(cè)量模仿特定動(dòng)作所需的力量和靈活性。

“我們將最好的模型和傳感器中的最好的結(jié)合在一起，創(chuàng)造出新的東西，” Cheng說。