在工业中，人们与机器人一起工作。虽然这可以提高生产率，但也会带来健康和安全风险。因此，一些机器人必须与人类工人分开。这将带来沉重的财务成本，并对人机交互产生负面影响。如果机器人上有传感器来检测人，那么这些问题就可以解决，但目前的传感器依赖于不切实际、僵硬且厚实的电子设备。TU/e研究人员已经设计出一种方法来制造灵活、薄且精确的传感器电子产品，其性能优于许多当前的传感器。这项新的突破发表在《自然电子学》上。
我们的世界充满了机器人。从机器人吸尘器到机器人遛狗器，我们已经将机器人融入日常生活的许多方面。在工业上，机器人帮助实现了许多任务的自动化，在这个过程中，机器人提供的准确性和速度都超出了人类的能力。
然而，这并不意味着人类和机器人在工业中不能紧密合作。“许多工业操作都需要密切的人机交互，”电气工程系和TU/e初创公司MicroAlign的研究员Marco Fattori说。“这意味着机器人需要精确的接近传感器来检查是否有人离机器人太近。一旦有人被检测到，机器人就会关闭，以防止人员受伤。”
许多电流传感器都基于硅元件，但这些元件又硬又厚，这使得将它们放置在机器人表面既困难又昂贵。
新型柔性印刷电子产品
电气工程系的尤金尼奥·坎塔托尔（Eugenio Cantatore）指出：“另一种选择是柔性印刷电子产品，但与硅芯片相比，这种电子产品的性能更低。”。柔性电子器件速度慢、噪音大，这对其精度有负面影响。但与硅传感器不同，柔性电子器件可以放置在大的表面积上，制造成本低，并且可以大量生产
因此，为了解决制造精确柔性电子产品的问题，Fattori和Cantatore与法国、奥地利和英国的研究人员合作，开发了通过印刷基于聚合物的有机材料制成的新型柔性电子产品。打印方法允许在设备的每个像素中放置前端电子设备（传感器后的第一个电子层）。
Fattori说：“实际上，我们将电子产品印刷在塑料或金属箔上，然后将传感器放置在另一个金属箔上。之后，我们将两个金属箔层压在一起，形成了一个超柔性和超薄的传感器。”。“与以前的传感器相比，这种组合提高了信号质量。”
机器人手臂
在这项研究中，研究人员将长波红外有机热释电传感器（热传感器）放置在柔性箔中。坎塔雷说：“我们制作了一个大型柔性薄板，里面填充了热传感器，可以用来覆盖结构，例如机器人手臂。”。
这正是研究人员所做的。他们将一块柔性的热传感器片缠绕在机器人手臂上，以模拟人类在机器人附近工作的工业工作环境。
法托里指出：“柔性传感器就像机器人的一种‘人造皮肤’。热传感器允许机器人在0.4米之外检测是否存在可移动热源，例如人。”。“此外，传感器还可以检测到从不同方向靠近的人手，而不仅仅是从它的正前方。”
大有希望
研究人员指出，除了机器人在工业中的应用外，生产价格合理的柔性传感器的能力在许多其他领域也很有用，例如医疗保健。
例如，它们可以用来绘制床垫上的压力分布图，从而帮助患者避免褥疮。此外，通过在地板上嵌入传感器，它们还可以用来检查老年人是否在家中或养老院跌倒。这种传感器甚至可以用来监测飞机机翼的完整性。
这项研究是一个名为ATLASS的复杂欧洲合作项目的一部分。坎塔托尔说：“经过多年的工作，我们第一次用一个实用、有用的例子展示了低成本印刷传感表面（包括电子元件）的巨大前景。”。“我们很高兴能利用这些结果在TU/e发起新的研究工作。”