Nanotechnology Now - Pressmeddelande: En färgbaserad sensor för att emulera hudens känslighet: I ett steg mot mer autonoma mjuka robotar och bärbara teknologier har EPFL-forskare skapat en enhet som använder färg för att samtidigt känna av flera mekaniska och temperaturstimuli

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Hem > Presse > En färgbaserad sensor för att emulera hudens känslighet: I ett steg mot mer autonoma mjuka robotar och bärbara teknologier har EPFL-forskare skapat en enhet som använder färg för att samtidigt känna av flera mekaniska stimuli och temperaturstimuli

ChromoSense © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

KREDITERA
© Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

Sammanfattning:
Robotforskare har redan gjort stora framsteg i utvecklingen av sensorer som kan uppfatta förändringar i position, tryck och temperatur – som alla är viktiga för teknologier som bärbara enheter och gränssnitt mellan människa och robot. Men ett kännetecken för mänsklig uppfattning är förmågan att känna av flera stimuli samtidigt, och detta är något som robotik har kämpat för att uppnå.

En färgbaserad sensor för att emulera hudens känslighet: I ett steg mot mer autonoma mjuka robotar och bärbara teknologier har EPFL-forskare skapat en enhet som använder färg för att samtidigt känna av flera mekaniska stimuli och temperaturstimuli

Lausanne, Schweiz | Postat den 8 december 2023

Nu har Jamie Paik och kollegor i Reconfigurable Robotics Lab (RRL) vid EPFLs School of Engineering utvecklat en sensor som kan uppfatta kombinationer av böjning, sträckning, kompression och temperaturförändringar, allt med hjälp av ett robust system som kokar ner till ett enkelt koncept : Färg.

RRL:s teknologi, kallad ChromoSense, bygger på en genomskinlig gummicylinder som innehåller tre sektioner färgade rött, grönt och blått. En lysdiod högst upp på enheten sänder ljus genom dess kärna, och förändringar i ljusets väg genom färgerna när enheten böjs eller sträcks upp plockas upp av en miniatyriserad spektralmätare i botten.

”Föreställ dig att du dricker tre olika smaker av slushie genom tre olika sugrör samtidigt: andelen av varje smak du får ändras om du böjer eller vrider sugrören. Detta är samma princip som ChromoSense använder: den uppfattar förändringar i ljuset som färdas genom de färgade sektionerna när geometrin på dessa sektioner deformeras, säger Paik.

En värmekänslig del av enheten gör det också möjligt för den att upptäcka temperaturförändringar, med hjälp av ett speciellt färgämne – liknande det i färgskiftande t-shirts eller stämningsringar – som avmåttar i färg när den värms upp. Forskningen har publicerats i Nature Communications och valts ut för Editor's Highlights-sidan.

En mer strömlinjeformad inställning till wearables

Paik förklarar att även om robotteknologier som förlitar sig på kameror eller flera avkänningselement är effektiva, kan de göra bärbara enheter tyngre och krångligare, förutom att de kräver mer databehandling.

"För att mjuka robotar ska kunna tjäna oss bättre i våra dagliga liv måste de kunna känna vad vi gör", säger hon. "Traditionellt har det snabbaste och billigaste sättet att göra detta varit genom visionbaserade system, som fångar alla våra aktiviteter och sedan extraherar nödvändig data. ChromoSense möjliggör mer riktade, informationstäta avläsningar, och sensorn kan enkelt bäddas in i olika material för olika uppgifter."

Tack vare sin enkla mekaniska struktur och användning av färg över kameror kan ChromoSense potentiellt lämpa sig för billig massproduktion. Förutom hjälpmedel, som exosdräkter för mobilitet, ser Paik vardagliga tillämpningar för ChromoSense i atletisk utrustning eller kläder, som kan användas för att ge användarna feedback om deras form och rörelser.

En styrka med ChromoSense – dess förmåga att känna av flera stimuli samtidigt – kan också vara en svaghet, eftersom frikoppling av simultant applicerade stimuli fortfarande är en utmaning som forskarna arbetar med. För tillfället säger Paik att de fokuserar på att förbättra tekniken för att känna av lokalt applicerade krafter, eller de exakta gränserna för ett material när det ändrar form.

"Om ChromoSense vinner popularitet och många människor vill använda den som en generell robotavkänningslösning, så tror jag att det kan bli en riktigt intressant utmaning att ytterligare öka sensorns informationstäthet", säger hon.

Framöver planerar Paik också att experimentera med olika format för ChromoSense, som har tagits fram som en cylindrisk form och som en del av en bärbar mjuk exodress, men som också kan tänkas i en platt form mer lämpad för RRL:s signaturorigamirobotar.

"Med vår teknik kan vad som helst bli en sensor så länge som ljus kan passera genom den", sammanfattar hon.

####

För mer information, klicka på här.

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

Om du har en kommentar, snälla Kontakta oss oss.

Emittenter av nyhetsmeddelanden, inte 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, är ensamma ansvariga för innehållets noggrannhet.

Bokmärke: