先进的智能电子皮肤增强机器人和假肢的触觉
新加坡国立大学
人类利用触觉来完成几乎所有日常任务，例如拿起一杯咖啡或与某人握手。没有它，人类甚至在行走时会失去平衡感。同样，机器人需要有触觉才能更好地与人类互动，但今天的机器人仍然不能很好地感知物体。
异步编码电子皮肤（ACES）是一种人工神经系统，具有超高响应能力和抗损伤能力，可以与任何类型的传感器皮肤层配对，以有效地发挥电子皮肤的作用。虽然 ACES 检测的信号类似于人类传感器神经系统，但与人类皮肤中的神经束不同，它是由通过单个电导体连接的传感器网络组成的。它也不像现有的电子皮肤，现有的电子皮肤具有互连的布线系统，这会使它们对损坏敏感并且难以扩大规模。
ACES 检测触摸的速度比人类感觉神经系统快 1,000 倍以上。即使有大量传感器，它也能够在不到 60 纳秒的时间内区分不同传感器之间的物理接触。支持 ACES 的皮肤还可以在 10 毫秒内准确识别物体的形状、纹理和硬度，比眨眼的速度快十倍。这是通过 ACES 系统的高保真度和捕捉速度实现的。
ACES 平台还可以设计为实现对物理损坏的高鲁棒性，这是电子皮肤的一个重要特性，因为它们会频繁地与环境进行物理接触。与现有电子皮肤中用于互连传感器的当前系统不同，ACES 中的所有传感器都可以连接到公共电导体，每个传感器独立运行。只要传感器和导体之间有一个连接，启用 ACES 的电子皮肤就能继续发挥作用，从而不易受到损坏。
ACES 具有简单的接线系统和响应能力，即使传感器数量不断增加。这些关键特性将有助于扩大智能电子皮肤在机器人、假肢装置和其他人机界面中的人工智能 (AI) 应用的规模。
ACES 可以轻松与任何类型的传感器皮肤层配对；例如，那些设计用于感测温度和湿度的传感器。将ACES与透明、自我修复、防水的传感器皮肤层配对，创造出一种可以像人类皮肤一样自我修复的电子皮肤。这种电子皮肤可用于开发更逼真的假肢，帮助残疾人恢复触觉。
其他潜在的应用包括开发更智能的机器人，可以执行灾难恢复任务或接管日常操作，例如在仓库中包装物品。
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