模仿人手制作更好的传感器
研究人员已经开发出能够模仿人体运动动态过程的“电子皮肤”传感器。他们试图模仿人手皮肤的生物和动态过程,使物体具有相似的行为。
双模式传感器测量运动的幅度和负荷——例如挥动网球拍的力度——以及速率、持续时间和方向。诀窍是解耦这种测量并了解单独的参数如何相互影响;例如,在球拍上轻轻地弹起网球与将球传给对手需要不同的输入。当一个拥有假肢的人需要区分处理鸡蛋或携带西瓜时,这些相同的变量就会发挥作用。
传感器可用于帮助人们捕捉按压、弯曲和其他运动的幅度。它们还可以用于软机器人来操纵精密物体,例如捕鱼,甚至在灾难中可能需要爬入不规则空间并移动碎片。
数据由压电和压阻信号之间产生的协同作用提供信息。压电信号测量外力,例如压力,以产生电荷,而压阻信号减轻电流。双模传感器被夹在一起,两层金字塔形微结构相互面对。微结构测量来自压阻层的幅度和持续时间测量值以及来自压电层的动态加载速率和方向。这种协同效应可以在较宽的压力和频率范围内实现高灵敏度,这意味着研究人员可以精确测量模仿特定动作所需的力和柔韧性。
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