剑桥大学研发水凝胶人造皮肤 能模拟人类触觉感知

IT之家 5 月 4 日消息，机器人技术的发展一直是人类探索的热点话题，如何让机器人更像人类，不仅在外形上，还要在功能上，是许多科学家的追求。近日，剑桥大学的仿生机器人实验室的研究人员就取得了重要的进展，他们研发了一种基于水凝胶的机器人皮肤，能够模拟人类的触觉感知，为机器人技术的发展开辟了新的可能性。

研究人员创造的水凝胶皮肤在损伤检测实验中受损

水凝胶是一种不溶于水但含有大量水分的凝胶，具有很好的柔韧性和生物相容性。研究团队利用水凝胶制作了一种高度可拉伸的皮肤材料，并结合了电阻层测量技术，通过在皮肤边缘安装电极，施加电流并测量电压，从而获取皮肤状态的信息。这种信息可以用来判断皮肤是否受到触摸或损伤，以及触摸的位置和力度。

与传统的基于神经网络的人工皮肤系统不同，这种水凝胶机器人皮肤不需要复杂的计算模型来分析电极数据，而是使用了一种基于少量真实数据的简化方法来生成变形图。在初步评估中，他们发现他们的系统明显优于基于传统神经网络的人造皮肤系统，在 170 毫米的圆形皮肤上实现了 12.1 毫米的平均分辨率。

研究团队对这种水凝胶机器人皮肤进行了三项实际应用测试，分别是损伤检测、环境监测和触觉刺激识别。他们的系统在这三项任务中都表现良好，表明可以被用来提高旨在处理不同任务的软体机器人系统的能力。

研究团队表示，他们目前正在改进皮肤的形状和尺寸，使其能够感知更复杂的刺激。例如，如果将皮肤应用到机器人手上，他们希望它不仅能感知触摸的位置和力度，还能感知每个手指的位置以及手是否受损。

这项研究成果已经发表在《今日电子材料》杂志上。