研究文章软机器人

用于人机界面的多功能软传感器中的异构传感

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科学机器人  2020年12月16日:
卷5,第49期,eabc6878
DOI:10.1126 / scirobotics.abc6878
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抽象

类似于生物学中的机械感受器或本体感受器,软传感器在检测机器人的部分或整个身体的不同类型的物理刺激中起着至关重要的作用。由于在有限的空间中组合多个传感机构的限制,当前大多数具有紧凑形状因数的软传感器一次只能检测到一个变形模式。但是,在不增加其原始形状系数的情况下在软传感器中实现多种模式是有益的,因为即使对机器人的单个输入刺激也可能导致多种变形模式的组合。在这里,我们报告了一种多功能的软传感器,该传感器能够以紧凑的形式将拉伸,弯曲和压缩的组合变形模式解耦,以及检测单个变形模式。提出的传感器的关键使能设计功能是异类传感机制的组合:光学,微流体和压阻传感。我们通过实现简单的阈值评估算法和基于人工神经网络的机器学习技术,来表征变形模式的检测和解耦性能。所提出的软传感器能够估计八种不同的变形模式,其准确度高于95%。我们最后展示了所提出的传感器作为人机界面方法的潜力,并列举了几个突出其多功能性的应用实例。

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