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人造皮肤可以帮助康复并增强虚拟现实
2020年10月16日    阅读量:93    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

EPFL科学家已经开发出一种柔软的人造皮肤,该皮肤可以提供触觉反馈,并且由于复杂的自我感应机制而具有即时适应佩戴者动作的潜力。新技术的应用范围从医疗康复到虚拟现实。人造皮肤可以帮助康复并增强虚拟现实中国机械网okmao.com


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就像我们的听觉和视觉一样,我们的触觉在我们感知和与周围世界互动中也起着重要作用。能够复制我们的触觉的技术(也称为触觉反馈)可以大大增强用于医疗康复和虚拟现实等应用的人机界面和人机界面。


在洛桑联邦理工学院的可重构机器人实验室(RRL),由杰米·白南准,以及实验室软生物电子接口(LSBI),在工程学院是Stephanie拉科为首的领导,科学家们联手开发了一种柔和的,灵活的人造皮肤由硅树脂制成的,并电极。这两个实验室都是NCCR机器人计划的一部分。


柔软的传感器和执行器组成的皮肤系统使人造皮肤能够适应佩戴者手腕的精确形状,并以压力和振动的形式提供触觉反馈。应变传感器连续测量皮肤的变形,以便可以实时调整触觉反馈,以产生尽可能逼真的触感。科学家的工作刚刚在软机器人中发表。


该研究的主要作者Harshal Sonar说:“这是我们首次开发出一种完全柔软的人造皮肤,其中集成了传感器和致动器。” “这为我们提供了闭环控制,这意味着我们可以准确而可靠地调节用户感受到的振动刺激。这是可穿戴应用的理想选择,例如在医疗应用中测试患者的本体感觉。”


触觉夹在硅胶层之间


人造皮肤包含柔软的气动执行器,形成膜层,可通过将空气泵入其中来使膜层膨胀。可以将执行器调整到变化的压力和频率(最高100 Hz,或每秒100脉冲)。当膜层迅速膨胀和收缩时,皮肤就会振动。


传感器层位于膜层的顶部,并包含由液-固镓混合物制成的软电极。这些电极连续测量皮肤的变形,并将数据发送到微控制器,该微控制器使用此反馈来微调传递给穿戴者的感觉,以响应穿戴者的运动和外部因素的变化。


该人工皮肤可以被拉伸到原来的长度四次高达百万次。这使其对于许多实际应用特别有吸引力。目前,科学家已经在用户的手指上对其进行了测试,并且仍在对该技术进行改进。


Sonar说:“下一步将是开发一种完全可穿戴的原型,用于康复,虚拟和增强现实中的应用。” “该原型还将在神经科学研究中进行测试,在研究人员通过磁共振实验研究动态大脑活动的同时,还可用于刺激人体。”


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