城大2團隊研新型觸覺傳感技術-香港商报
首页 > 新闻专题 > 今日商報 > 香港新聞

城大2團隊研新型觸覺傳感技術

2021-05-17
来源:

 【香港商報訊】記者萬家成報道:香港城市大學由兩名學者領導的2個研究團隊,分別研發出恍如人類皮膚的新型觸覺傳感技術,以及令機械手靈巧如人手,能夠拿線穿針,甚至抓住豆腐而不捏碎兩項技術,可用於重建人類的觸覺系統,例如為皮膚受損者及截肢者重拾觸覺,亦可透過檢測微弱的動脈脈搏,協助監測人體健康狀況。

 由城大生物醫學工程學系副教授申亞京博士領導,與香港大學合作的研究成果,可媲美人類皮膚的新型柔性觸覺傳感器。研究結果刊登於學術期刊《科學.機器人學》,題為「具有外力自解耦觸感超分辨率的柔性磁化皮膚」。有關研究將促進智能假肢及人機互動等範疇的應用發展。

 此傳感器設置於仿照人類多層皮膚的結構內,其最大特點是具解耦的能力,即將外力自動區分為兩類不同力量,並準確量度該兩種力度,以分析或控制物體的靜止或運動狀態。傳感器的觸感「超分辨率」可精確判斷外來刺激的位置。

 研究團隊將傳感器安裝在機械手上進行實驗,機械手在有外力嘗試干預的情況下,仍能非常穩定地抓緊易碎物件如雞蛋,並在遠程操控下拿線穿針。申亞京說:「我們的傳感器可應用於自行適應抓取、靈巧操作、識別質感、智能假肢及人機互動等方面。」

 ●有望讓截肢者重拾觸覺

 另一項研究成果由城大機械工程學系助理教授楊征保博士共同領導。研究團隊在人類皮膚精巧結構的啟發下,研發出高度敏感的觸覺傳感器陣列,有望讓皮膚受損者及截肢者重拾觸覺,並可應用於監測人體健康狀況上。

 團隊研發的雙層壓電效應觸覺傳感器陣列由兩層保護層、單層隔離層及兩層壓電感知層組成。他們也發明了「行+列」電極排列模式,可大量減省成本。楊征保說:「我們的系統能即時感應及判斷外界的刺激如扭曲、拉緊及按壓等,反應速度極快,短至10毫秒,比人體皮膚的反應還要快!」

 ●成功抓住豆腐而不捏碎

 此觸覺傳感器非常精巧,能夠成功將豆腐抓住而不捏碎,這技術有巨大潛力應用於人機互動界面上,可促進智能假肢、機械手,及處理柔軟和易碎產品器材的發展。

 團隊的研究結果刊登於學術期刊《先進科學》,題為「仿照人類皮膚、以無訊號串擾的行+列電極排列模式區分不同時空刺激的觸覺傳感器陣列」。

[责任编辑:靜文]