例如，當(dāng)拿起濕玻璃時，人類如何立即估計表面的光滑度并調(diào)整他們的抓地力?代爾夫特理工大學(xué)的研究人員與法國和澳大利亞的同事一起證明，指尖皮膚的(徑向)應(yīng)變與初次接觸時的滑溜感有關(guān)。機(jī)器人技術(shù)可以使用這些信息，例如改進(jìn)假肢和抓手。結(jié)果已發(fā)表在PNAS上。

“人類具有非凡的能力，無論它們多么脆弱、沉重或滑溜，都能夠靈活地操縱它們。我們舉起水杯，無論它們是空的還是滿的，是干的還是濕的，”研究人員說第一作者是代爾夫特理工大學(xué)的LaurenceWillemet和MichaëlWiertlewski(首席研究員)，他們與來自澳大利亞神經(jīng)科學(xué)研究所和悉尼新南威爾士大學(xué)的同事一起參與了這項研究。為了獲得正確的抓地力，我們的神經(jīng)系統(tǒng)會估計物體表面的光滑度。如果表面由光滑的絲綢制成，我們提供更大的抓地力，但如果由砂紙制成，我們會提供更大的抓地力，因為它提供更好的抓地力。“這些信息在我們第一次接觸物體的那一刻就存在。

然而，如何在不滑動的情況下僅通過指尖皮膚變形來估計摩擦力，無論是神經(jīng)科學(xué)還是工程學(xué)科都不清楚。造成這種驚人表現(xiàn)的機(jī)制還遠(yuǎn)未明確。

“因此，在這項研究中，我們開發(fā)了一種摩擦調(diào)節(jié)裝置來研究物體在初始接觸期間摩擦特性對人類的影響，”Willemet說。

研究人員要求參與者主動按下玻璃板并估計其摩擦阻力。板對皮膚的摩擦阻力受到控制(通過超聲波潤滑)，允許周圍環(huán)境保持不變。

通過這些實驗，科學(xué)家們建立了皮膚變形與參與者感知摩擦力之間的聯(lián)系。“我們證明，在初次接觸過程中，指尖皮膚的(徑向)應(yīng)變與滑溜感有關(guān)。”

以細(xì)膩的觸感抓握今天仍然是機(jī)器人技術(shù)和遠(yuǎn)程操作的主要挑戰(zhàn)。根據(jù)Willemet的說法，這項研究的結(jié)果可以改善觸覺人機(jī)交互，并可以為機(jī)器人或假肢的先進(jìn)觸覺傳感器的設(shè)計提供信息，因為它們可以做出反應(yīng)。事實上，該小組正在研究一種人工觸覺傳感器，它可以檢測這種變形，并將從人類觸覺中汲取靈感，以控制機(jī)器人假肢和抓手。