science >> Wetenschap >  >> Elektronica

E-skin die veranderingen in wind kan detecteren, waterdruppels en bewegende mieren

Sensorische huiden gemonteerd op de vingers van een mechanische arm. Krediet:Wu et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat0429 (2018)

Een team van onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een elektronische huid ontwikkeld die gevoelig genoeg is om veranderingen in luchtverplaatsing te detecteren, vallende druppels en bewegende mieren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap Robotica , de groep beschrijft hun e-skin en mogelijke toepassingen.

Terwijl wetenschappers het uiterlijk en de mogelijkheden van robots blijven verbeteren, een van de belangrijkste onderzoeksgebieden is de huid. Robotica-ingenieurs willen een e-skin ontwikkelen die lijkt op de menselijke huid. Dit komt omdat wordt aangenomen dat toekomstige robots het vermogen nodig hebben om dingen te "voelen" om geavanceerde, maar subtiele activiteiten. Dergelijke activiteiten kunnen zijn:reageren op temperatuur, veranderingen in textuur opmerken, of het verwerken van plezierige sensaties. In deze nieuwe poging de onderzoekers in China hebben vooruitgang geboekt in de gevoeligheid van een elektronische huid.

De nieuwe huid is in staat om zeer kleine veranderingen in druk te detecteren en om te zetten wat het vindt in pulsen. Het werd gemaakt door een magnetische sensor te bedekken met een hol polymeermembraan en vervolgens magnetische kralen in het bovenste deel van het membraan in te bedden. Naarmate er druk wordt uitgeoefend, het membraan wordt naar binnen geduwd, waardoor de ingebedde magnetische kralen dichter bij de sensor kunnen komen. De gecreëerde weerstand wordt naar een elektronisch circuit gestuurd. Het elektronische circuit zet de signalen vervolgens om in een reeks pulsen met verschillende frequenties die de hoeveelheid druk weerspiegelen die op de huid wordt "gevoeld".

E-skins die kunnen "pulsen" als reactie op druk. Krediet:Wu et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat0429 (2018)

De onderzoekers creëerden een kunstvinger bedekt met de e-skin en bevestigden de vinger vervolgens aan een kunstmatige arm voor testdoeleinden. Ze melden dat de huid die ze creëerden in staat was om pulsen te genereren voor druk die zo klein was als die gecreëerd door een rij mieren die over het oppervlak liep. Het was ook in staat om veranderingen in windsnelheid en verschillen in de grootte van waterdruppels die op het oppervlak vielen te detecteren.

De onderzoekers melden dat hun e-skin drukveranderingen beter kon detecteren dan de menselijke huid, in sommige gevallen. Ze geloven dat hun nieuwe e-skin nuttig kan zijn in robotica en als een middel om de prestaties van kunstmatige ledematen te verbeteren.

© 2018 Tech Xplore