钻研浅层地温能 助力城市生态文明建设研发柔性触觉传感器 让机器人也有皮肤触感
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研发柔性触觉传感器 让机器人也有皮肤触感
     
 
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2021 年 06 月 22 日 星期 放大 缩小 默认  
魏大鹏:
研发柔性触觉传感器 让机器人也有皮肤触感

重庆科技报记者 樊洁

    魏大鹏正在测试机器人手臂上的电子皮肤。(受访者供图)

  当一只昆虫从我们的皮肤上爬过时,轻微的触感会让我们立马有所察觉。但你知道吗,机器人的皮肤也能像人类一样具有这样的灵敏度。

  这不是天方夜谭。在重庆,有一位从事柔性触觉传感材料与器件研究的专家,他带领团队赋予机器人触觉功能,经过几年攻关,已突破高灵敏、快响应电子皮肤等技术瓶颈,其研发的触觉传感器最小可以测量1毫克力,响应时间30毫秒,实现了类似人体的皮肤功能。

  近日,记者采访了该触觉传感器研发者——中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究员魏大鹏。

  “柔性触觉传感材料与器件还有个形象的名字,叫做电子皮肤,它质地柔软轻薄,可以像皮肤一样感知外部力学刺激,从而实现触觉认知与反馈。我们研发的这个触觉传感器可以感知昆虫爬行过程中产生的细微压力变化,记录其步态信息。”魏大鹏介绍道。

  记者了解到,该传感器还可以实时监测脉搏波,分析其脉象,可通过滑觉识别蝉翼、树叶表面细微纹理。这种柔性触觉传感器与传统触觉传感器相比,具有灵敏度高、响应快、柔性轻薄、可分布式贴附等特性,能够更好地与机器人的异形曲面进行贴合,赋予机器人触觉功能。

  为什么要研究电子皮肤?这还得从头说起。

  1981年,魏大鹏出生于重庆市铜梁区巴川镇。从小,他就对材料科学领域有着强烈的好奇心和求知欲。

  为什么玻璃是透明的?是什么让橡皮筋有弹性?为什么曲别针会弯曲?为什么不锈钢不生锈?为什么萤火虫会发光?……小时候,魏大鹏就爱问为什么。2000年,魏大鹏以优异的成绩考上南京大学,2009年,他从北京大学电子系纳米器件物理与化学重点实验室取得博士学位。

  2010年,魏大鹏来到中国电子科技集团公司担任研究工程师。那时候他就想,创新的关键在于“自主”,而自己所在的电子信息行业,正需要自主研发核心电子材料与器件。为了掌握行业最新的技术,他放下了手中的工作,到美国普渡大学Birck纳米技术中心做博士后研究。在国外两年多时间里,他把精力都集中在二维电子材料可控制备与物性领域,并致力于推动其在健康医疗、人机交互、触觉感知等领域的产业化发展。2012年,魏大鹏学成归国回到重庆,就职于中国科学院重庆绿色智能技术研究院。

  创新的路上并非一帆风顺。“我们在研发柔性传感材料与器件的过程中,也遇到了不少困难,但对我们来说,科研路上遇到困难,犹如家常便饭。”魏大鹏笑着说道。科研工作者要有一种钻研的韧劲,在一次次地磨练中,学会如何面对压力,并将压力转化成动力。

  近年来,魏大鹏深耕柔性触觉传感材料与器件领域,先后在国际知名期刊发表SCI论文67篇,申请发明专利50余项,获得重庆市技术发明一等奖1项(排名第三)、吴文俊人工智能科技进步一等奖(排名第一)、重庆市产学研成果奖一等奖。

  魏大鹏向记者透露:“我们将柔性薄膜传感器产品铺设到床垫中,可以动态采集人体体压影像。还可用于睡眠分析,对长期卧床病人进行褥疮预警。现在已完成这种床垫的样品开发,正在测试验证。”

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