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借助热敏电阻 机器人复合触摸传感器提升温度识别功能

导读: 大多数机器人的触摸传感器只具备测力传感器,所以它们只能检测物体的坚硬程度以及质地,这使得机器人识别外物的精准度很低。

  我们知道,大多数机器人的触摸传感器只具备测力传感器,所以它们只能检测物体的坚硬程度以及质地,这使得机器人识别外物的精准度很低。但是,如果在机器人身上安置了一个温度传感器,机器人就能告诉你,它们触摸的物体表面到底是热的还是冷的。也就是说,通过和传统力量感应器的结合,复合触摸传感器可帮助机器人识别物体的组成。

文中的机器人新型热感受器识别木质材料

  为理解上述原理,我们可以人类自己为例,我们感受到的外物温度会比它们的实际温度要高一些或低一些。原因有二:第一,我们是温血动物,我们感受到的并非物体本身的温度,而是物体温度与我们自身温度之间存在的差值;第二,我们也能感受到物体“吸收”人体热量的速度。这就是为什么在相同温度下,我们会觉得金属比羊毛制品冷了,是因为金属“吸收”人体热量的速度比羊毛制品更快。

  正是利用了这样的原理,上个月,美国佐治亚理工学院的专家们展示了他们为机器人设计的能够产生热量的“皮肤”,该“皮肤”由导电和不导电的织物及热敏电阻制成。

  据了解,这层“皮肤”由名为taxel的小型晶体管组成,在每个晶体管中,电阻式织物都夹在两层导电织物中间,而两个正极热敏电阻和两个负极热敏电阻则被安置在碳纤维电阻加热条的最上面,这样一来,taxel小型晶体管就具备了判断机械应变和压力的能力。

  利用上述三个不同的感应方式,机器人识别外物的功能得到了显著提升。据悉,当机器人被分别压在木头和铝上时,它的成功区分率达到了96%。但如果只让机器人在这两种材料上轻轻掠过的话,它的成功率就只有84%了。但是不管怎么说,还是比没有热传感器的机器人成功率高很多。

  研究者称,类似这种感应器的潜在应用面非常广。在杂乱环境或是人类所处环境中,机器人可通过使用这样的皮肤,来了解物体的温度特性,从而帮助它们更好地施展抓握能力。举个例子,有了这样的皮肤,机器人在触摸人类的时候,就会更温柔了。 

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