科技日報記者 劉霞
英國劍橋大學與倫敦大學學院科研團隊攜手，利用單一材料研制出一種低成本、耐用且高靈敏度的機器人“皮膚”。這款形似手套的柔性導電皮膚可輕松包裹機械手掌，賦予機器人媲美人類的觸覺感知能力。相關論文發表于11日出版的《科學·機器人》雜志。
這種創新材料不僅制造簡便——可通過熔鑄成型為各種復雜形狀，還能感知多種物理刺激，讓機器人獲得更貼近人類的交互體驗。除應用于仿生機器人和智能假肢領域外，這種材料還有望在汽車制造、災害救援等行業大顯身手。
傳統電子皮膚通常需要集成多種傳感器來分別檢測壓力、溫度等不同信號，不僅結構復雜，各傳感器間還存在信號干擾問題，材料耐用性也大打折扣。為攻克這些難題，研究團隊另辟蹊徑，采用具有多重響應特性的多模態傳感器材料，僅用單一成分就實現了全功能觸覺感知。
在實驗中，研究人員將具有優異導電性的柔性明膠基水凝膠熔融后，澆鑄成仿生手掌造型。通過優化32個腕部電極的排布方案，這只“神奇手掌”能采集超過170萬條觸覺信息。研究人員也結合物理測試和機器學習技術，幫助機器人皮膚“學習”，從而更有效地感知不同類型的接觸。結果顯示，無論是熱風沖擊、機械按壓還是外科手術刀劃割，這只仿生手都能精準識別。
研究人員表示，雖然與真實人體皮膚尚有差距，但新材料在靈敏度和適應性上已超越現有同類產品。他們計劃下一步著重提升材料的耐用性，并開展實際應用測試。
