EPFL科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種柔軟的人造皮膚，該皮膚可以提供觸覺(jué)反饋，并且由于復(fù)雜的自我感應(yīng)機(jī)制，它具有瞬間適應(yīng)佩戴者運(yùn)動(dòng)的潛力。新技術(shù)的應(yīng)用范圍從醫(yī)療康復(fù)到虛擬現(xiàn)實(shí)。人造皮膚可以幫助康復(fù)并增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)。

就像我們的聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)一樣，我們的觸覺(jué)在我們感知并與周?chē)澜缁?dòng)中也起著重要作用。能夠復(fù)制我們的觸覺(jué)的技術(shù)(也稱(chēng)為觸覺(jué)反饋)可以極大地增強(qiáng)用于醫(yī)療康復(fù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用的人機(jī)界面和人機(jī)界面。

在洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的可重構(gòu)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室(RRL)，由杰米·白南準(zhǔn)，以及實(shí)驗(yàn)室軟生物電子接口(LSBI)，在工程學(xué)院是Stephanie拉科為首的領(lǐng)導(dǎo)，科學(xué)家們聯(lián)手開(kāi)發(fā)了一種柔和的，靈活的人造皮膚由硅樹(shù)脂制成的，并電極。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室都是NCCR機(jī)器人計(jì)劃的一部分。

柔軟的傳感器和執(zhí)行器組成的皮膚系統(tǒng)使人造皮膚能夠適應(yīng)佩戴者手腕的精確形狀，并以壓力和振動(dòng)的形式提供觸覺(jué)反饋。應(yīng)變傳感器連續(xù)測(cè)量皮膚的變形，以便可以實(shí)時(shí)調(diào)整觸覺(jué)反饋，以產(chǎn)生盡可能逼真的觸感?？茖W(xué)家的工作剛剛在軟機(jī)器人中發(fā)表。

該研究的主要作者Harshal Sonar說(shuō)：“這是我們首次開(kāi)發(fā)出一種完全柔軟的人造皮膚，其中將傳感器和執(zhí)行器集成在一起。” “這為我們提供了閉環(huán)控制，這意味著我們可以準(zhǔn)確可靠地調(diào)節(jié)用戶(hù)感受到的振動(dòng)刺激。這是可穿戴應(yīng)用的理想選擇，例如在醫(yī)療應(yīng)用中測(cè)試患者的本體感覺(jué)。”

人造皮膚包含柔軟的氣動(dòng)執(zhí)行器，形成膜層，可通過(guò)將空氣泵入其中來(lái)使膜層膨脹?？梢詫?zhí)行器調(diào)整到變化的壓力和頻率(最高100 Hz，或每秒100脈沖)。當(dāng)膜層迅速膨脹和收縮時(shí)，皮膚就會(huì)振動(dòng)。傳感器層位于膜層的頂部，并包含由液-固鎵混合物制成的軟電極。這些電極連續(xù)地測(cè)量皮膚的變形，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器，該微控制器使用此反饋來(lái)微調(diào)傳遞給穿戴者的感覺(jué)，以響應(yīng)穿戴者的運(yùn)動(dòng)和外部因素的變化。

該人工皮膚可以被拉伸到原來(lái)的長(zhǎng)度四次高達(dá)百萬(wàn)次。這使其對(duì)于許多實(shí)際應(yīng)用特別有吸引力。目前，科學(xué)家已經(jīng)在用戶(hù)的手指上對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試，并且仍在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。