近日，2019年中國(guó)機(jī)器人行業(yè)年會(huì)在北京舉行。大會(huì)以“推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與協(xié)作共融”為主題，評(píng)選并發(fā)布了“2018年中國(guó)機(jī)器人行業(yè)十大科技進(jìn)展”，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所李潤(rùn)偉研究員團(tuán)隊(duì)的“讓假肢產(chǎn)生觸覺(jué)的電子皮膚”獲此項(xiàng)殊榮。
該團(tuán)隊(duì)主要圍繞磁電功能材料的柔性化/彈性化開(kāi)展研究工作，致力于解決將功能材料柔性/彈性化，或者將柔性/彈性材料功能化等問(wèn)題。
“目前，大多數(shù)的‘電子皮膚’只能將外力刺激轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，無(wú)法像人體皮膚一樣將外力刺激轉(zhuǎn)換成生理脈沖，并精確地傳送給神經(jīng)系統(tǒng)直至大腦。”中科院磁性材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室磁電子材料與器件團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
針對(duì)這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)研究人員巧妙地采用“電感-電容振蕩”機(jī)理設(shè)計(jì)電路。當(dāng)假肢受到刺激時(shí)，電路的頻率就會(huì)發(fā)生變化，并將相關(guān)信號(hào)發(fā)送給大腦。
在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“Air gap”結(jié)構(gòu)，采用非晶絲作為磁芯提高其性能，獲得了靈敏度更高的數(shù)字化柔性觸覺(jué)傳感器件。通過(guò)優(yōu)化傳感器的模量和結(jié)構(gòu)，這一“電子皮膚”既可感知微弱的蚊蟲(chóng)和脈搏，亦可以感知搬舉重物時(shí)的壓力。
同時(shí)，這種“電子皮膚”如果應(yīng)用于軟體機(jī)器人，可使其實(shí)現(xiàn)類(lèi)似人類(lèi)的感知，并在極端的工作環(huán)境中替代人。
這一科研突破已得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、科技部中日政府間國(guó)際合作項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金和寧波市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等支持。
