智能所研制出“用于检测三维力的人工皮肤”

2010-12-01 15:32 来源: 中国科学院
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三维力人工皮肤传感器用于助力机器人膝关节测量

  11月25日,由中科院合肥物质科学研究院智能所主持的国家863先进制造技术领域智能机器人技术专项“用于检测三维力的人工皮肤”在北京通过验收,项目研究成果获得与会专家的高度评价。

  触觉是机器人感知外部信息的重要手段之一,基于传感器的机器人人工皮肤研究已成为智能化机器人的一个重要研究方向。三维力人工皮肤可以极大地改善机器人在未知环境下的环境感知和实时决策能力,提高其自主工作水平,具有重大的应用价值和发展前景。

  该项课题综合应用材料科学、纳米技术、传感技术和人工智能等学科领域的理论与技术,以机器人皮肤用多维力触觉传感器为应用背景,针对目前多维阵列触觉传感器研究和应用中不能兼有柔韧性和测量多维力特征信息等难题,研究成功一种类似于人的皮肤、能感知多维力信息的新型柔性多维阵列触觉传感器,研制成型了既有类似于人体的皮肤组织又具有良好压敏特性的新型柔性压力敏感材料,解决了压敏导电胶柔韧性和导电性的兼容性问题。项目在研究纳米改性材料对人工皮肤用压敏导电胶的作用机理和改性作用的基础上,提出了利用纳米材料进行改性从而提高多项性能的新方法;设计了整体多层阵列式多维触觉传感器的结构,建立了提取多维力特征信息的信息处理模型,提出一种多层阵列式多维触觉阵列传感器解耦标定的新方法。此外,项目还研制成可检测三维力的人工皮肤传感器实验系统,在建立机器人柔性人工皮肤触觉传感器的实验研究平台和实验标准等多方面取得突破性创新成果,获得自主知识产权。

  项目相关研究成果已成功应用于863重点项目“可穿戴型助残助老智能机器人示范平台”下肢助力机器人的足底压力和膝关节的测量中,在各种柔性接触压力分布测量、体育运动和人体生物力学、以及医疗、制造业和娱乐等诸多领域具有广泛的应用前景。