Nanotechnology Now - Pressemeddelelse: En farvebaseret sensor til at efterligne hudens følsomhed: I et skridt mod mere autonome bløde robotter og bærbare teknologier har EPFL-forskere skabt en enhed, der bruger farve til samtidig at registrere flere mekaniske og temperaturstimuli

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Home > Presse > En farvebaseret sensor til at efterligne hudens følsomhed: I et skridt mod mere autonome bløde robotter og bærbare teknologier har EPFL-forskere skabt en enhed, der bruger farver til samtidig at registrere flere mekaniske stimuli og temperaturstimuli

ChromoSense © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

KREDIT
© Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

Abstract:
Robotforskere har allerede gjort store fremskridt med at udvikle sensorer, der kan opfatte ændringer i position, tryk og temperatur - som alle er vigtige for teknologier som bærbare enheder og menneske-robot-grænseflader. Men et kendetegn ved menneskelig opfattelse er evnen til at fornemme flere stimuli på én gang, og det er noget, som robotteknologi har kæmpet for at opnå.

En farvebaseret sensor til at efterligne hudens følsomhed: I et skridt mod mere autonome bløde robotter og bærbare teknologier har EPFL-forskere skabt en enhed, der bruger farver til samtidig at registrere flere mekaniske og temperaturstimuli

Lausanne, Schweiz | Udgivet den 8. december 2023

Nu har Jamie Paik og kolleger i Reconfigurable Robotics Lab (RRL) på EPFL's School of Engineering udviklet en sensor, der kan opfatte kombinationer af bøjning, strækning, kompression og temperaturændringer, alt sammen ved hjælp af et robust system, der koger ned til et simpelt koncept : farve.

Kaldt ChromoSense, er RRL's teknologi afhængig af en gennemskinnelig gummicylinder, der indeholder tre sektioner farvet rød, grøn og blå. En LED i toppen af enheden sender lys gennem dens kerne, og ændringer i lysets vej gennem farverne, når enheden bøjes eller strækkes, opfanges af en miniaturiseret spektralmåler i bunden.

"Forestil dig, at du drikker tre forskellige smagsvarianter af slushie gennem tre forskellige sugerør på én gang: Andelen af hver smag, du får, ændres, hvis du bøjer eller vrider sugerørene. Dette er det samme princip, som ChromoSense bruger: det opfatter ændringer i lyset, der bevæger sig gennem de farvede sektioner, når geometrien af disse sektioner deformeres," siger Paik.

En termofølsom sektion af enheden giver den også mulighed for at registrere temperaturændringer ved hjælp af et specielt farvestof - svarende til det i farveskiftende t-shirts eller stemningsringe - der afmætter i farve, når det opvarmes. Forskningen er blevet offentliggjort i Nature Communications og udvalgt til Editor's Highlights-siden.

En mere strømlinet tilgang til wearables

Paik forklarer, at mens robotteknologier, der er afhængige af kameraer eller flere sensorelementer, er effektive, kan de gøre bærbare enheder tungere og mere besværlige, ud over at de kræver mere databehandling.

"For at bløde robotter kan tjene os bedre i vores daglige liv, skal de være i stand til at fornemme, hvad vi laver," siger hun. ”Traditionelt har den hurtigste og billigste måde at gøre dette på været gennem visionsbaserede systemer, som fanger alle vores aktiviteter og derefter udtrækker de nødvendige data. ChromoSense giver mulighed for mere målrettede, informationstætte aflæsninger, og sensoren kan nemt indlejres i forskellige materialer til forskellige opgaver."

Takket være sin enkle mekaniske struktur og brug af farve over kameraer, kunne ChromoSense potentielt egne sig til billig masseproduktion. Ud over hjælpeteknologier, såsom mobilitetsstøttende exosuits, ser Paik hverdagsapplikationer til ChromoSense i atletisk udstyr eller tøj, som kunne bruges til at give brugerne feedback om deres form og bevægelser.

En styrke ved ChromoSense – dens evne til at fornemme flere stimuli på én gang – kan også være en svaghed, da afkobling af simultant anvendte stimuli stadig er en udfordring, forskerne arbejder på. I øjeblikket siger Paik, at de fokuserer på at forbedre teknologien til at fornemme lokalt påførte kræfter eller de nøjagtige grænser for et materiale, når det ændrer form.

"Hvis ChromoSense vinder popularitet, og mange mennesker ønsker at bruge det som en generel robotsensorløsning, så tror jeg, at det kan blive en rigtig interessant udfordring at øge sensorens informationstæthed," siger hun.

Paik har også planer om at eksperimentere med forskellige formater til ChromoSense, som er blevet prototyperet som en cylindrisk form og som en del af en bærbar blød exosuit, men som også kunne forestilles i en flad form, der er mere velegnet til RRL's signatur-origami-robotter.

"Med vores teknologi kan alt blive en sensor, så længe lyset kan passere gennem det," opsummerer hun.

####

For mere information, klik link.

Kontaktpersoner:
Celia Luterbacher
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Kontor: 41-216-938-759

Hvis du har en kommentar, tak Kontakt os.

Udstedere af nyhedsudgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlige for indholdets nøjagtighed.

Bogmærke: