KIMM开发适用于机器人和可穿戴设备的实时多模态触觉检测系统

导读 触觉感知系统能够为机器人和可穿戴设备等需要实时触觉数据的物体提供类似人类的多模式触觉信息。韩国机械材料研究院纳米融合制造系统研究部...

触觉感知系统能够为机器人和可穿戴设备等需要实时触觉数据的物体提供类似人类的多模式触觉信息。

韩国机械材料研究院纳米融合制造系统研究部研究主任 Hyuneui Lim 和自然启发系统与应用系原理研究员 Youngdo Jung 领导的研究团队(会长 Seog-hyeon Ryu,以下简称科学和信息通信部下属的研究所(简称“KIMM”)受人类触觉感知的启发,开发了一种实时、多模态触觉感知系统,能够实时提供多触觉信息,并宣布该研究成果发表在著名期刊《Soft Robotics》上。” (IF: 7.9) *

*出版物名称:用于触觉刺激实时和多模态检测的人类启发触觉感知系统(出版日期:2023 年 12 月 19 日)

研究团队通过模仿人体皮肤多种感觉受体感知各类触觉信息并实时传输至大脑的原理,开发了一种实时、多模态的触觉检测系统。该系统由四个三维堆叠的触觉传感器、信号处理/传输模块和分析模块组成。该系统成功区分了各种类型的触觉刺激和表面纹理,并进一步实时区分了复杂的运动。

四种类型的触觉传感器,每种都检测温度、振动、剪切力和垂直压力,基于三维(3D)柔性电极印刷工艺技术层叠在三维结构中。同时,这些传感器与电子模块的FPCB(柔性印刷电路板)连接,进行信号处理和传输,从而通过相应的FPCB连接端子轻松传输信号处理后的触觉信息。

在之前的研究中,需要复杂的外部测量设备和分析设备来检测相应设备产生的信号,从而可以检测到各种形式的触觉刺激。因此,很难将这些设备以简单的独立系统的形式应用于可穿戴设备或机器人。

另一方面,在新开发的多模态触觉感知系统中,多种类型的触觉传感器以三维结构垂直排列。此外,还开发了能够转换、传输和分析信号的模块,使得系统能够以紧凑而简单的形式实现,并使其适用于实际的机器人和可穿戴设备。

KIMM 研究总监 Hyuneui Lim 表示:“通过模仿人类的感觉系统,实时多模态触觉感知系统能够同时感知多种感官。而且,该技术解决了使用传统传感器时复杂且庞大的信号处理和检测系统可能引起的问题。” 她补充道:“通过将该系统应用到机器人或可穿戴设备上,我们将能够获得大量多样且复杂的触觉信号信息,这有望为改善公共福利和安全做出贡献。”

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