นาโนเทคโนโลยีตอนนี้ - ข่าวประชาสัมพันธ์: เซ็นเซอร์ที่ใช้สีเพื่อเลียนแบบความไวของผิวหนัง: ในขั้นตอนหนึ่งสู่หุ่นยนต์นุ่มอัตโนมัติและเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้มากขึ้น นักวิจัย EPFL ได้สร้างอุปกรณ์ที่ใช้สีเพื่อตรวจจับสิ่งกระตุ้นทางกลและอุณหภูมิหลายอย่างพร้อมกัน

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

หน้าแรก > ข่าวประชา > เซ็นเซอร์ที่ใช้สีเพื่อเลียนแบบความไวของผิวหนัง: นักวิจัยของ EPFL ได้สร้างอุปกรณ์ที่ใช้สีเพื่อตรวจจับสิ่งเร้าทางกลและอุณหภูมิหลายอย่างไปพร้อมๆ กัน เพื่อก้าวไปสู่หุ่นยนต์แบบอ่อนและเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้อัตโนมัติมากขึ้น

ChromoSense © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla เครดิต © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

ChromoSense © Titouan Veuillet/เอเดรียน อัลเบโรลา กัมปายา

เครดิต
© ติตูอวน เวย์เลต์/เอเดรียน อัลเบโรลา กัมปายา

นามธรรม:
นักวิจัยด้านหุ่นยนต์มีความก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาเซ็นเซอร์ที่สามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลงของตำแหน่ง ความดัน และอุณหภูมิ ซึ่งทั้งหมดนี้มีความสำคัญสำหรับเทคโนโลยี เช่น อุปกรณ์สวมใส่ได้ และอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ แต่จุดเด่นของการรับรู้ของมนุษย์คือความสามารถในการรับรู้สิ่งเร้าหลายอย่างพร้อมกัน และนี่คือสิ่งที่วิทยาการหุ่นยนต์ต้องดิ้นรนเพื่อให้ได้มา

เซ็นเซอร์ที่ใช้สีเพื่อเลียนแบบความไวของผิวหนัง: นักวิจัยของ EPFL ได้สร้างอุปกรณ์ที่ใช้สีเพื่อตรวจจับสิ่งเร้าทางกลและอุณหภูมิหลายอย่างไปพร้อมๆ กัน เพื่อก้าวไปสู่หุ่นยนต์นุ่มอัตโนมัติและเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้

โลซาน สวิตเซอร์แลนด์ | โพสต์เมื่อวันที่ 8 ธันวาคม 2023

ตอนนี้ Jamie Paik และเพื่อนร่วมงานในห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์ที่กำหนดค่าใหม่ได้ (RRL) ใน School of Engineering ของ EPFL ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ที่สามารถรับรู้การผสมผสานของการดัด การยืด การบีบอัด และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ทั้งหมดนี้ใช้ระบบที่แข็งแกร่งซึ่งรวมเป็นแนวคิดที่เรียบง่าย : สี.

เทคโนโลยีของ RRL ที่มีชื่อเรียกว่า ChromoSense อาศัยกระบอกยางโปร่งแสงที่ประกอบด้วยส่วนที่ย้อมสีแดง เขียว และน้ำเงินสามส่วน LED ที่ด้านบนของอุปกรณ์จะส่งแสงผ่านแกนกลาง และการเปลี่ยนแปลงเส้นทางของแสงผ่านสีต่างๆ ในขณะที่อุปกรณ์งอหรือยืดออกจะถูกหยิบขึ้นมาโดยเครื่องวัดสเปกตรัมขนาดจิ๋วที่ด้านล่าง

“ลองจินตนาการว่าคุณกำลังดื่มสมูชี่สามรสชาติที่แตกต่างกันผ่านหลอดสามหลอดในคราวเดียว สัดส่วนของแต่ละรสชาติที่คุณได้รับจะเปลี่ยนไปหากคุณงอหรือบิดหลอด นี่เป็นหลักการเดียวกับที่ ChromoSense ใช้: โดยจะรับรู้การเปลี่ยนแปลงของแสงที่เคลื่อนที่ผ่านส่วนที่มีสีในขณะที่รูปทรงเรขาคณิตของส่วนเหล่านั้นผิดรูป” Paik กล่าว

ส่วนที่ไวต่อความร้อนของอุปกรณ์ยังช่วยให้ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้โดยใช้สีย้อมพิเศษ ซึ่งคล้ายกับสีย้อมในเสื้อยืดหรือวงแหวนตามอารมณ์ ซึ่งจะเปลี่ยนสีเมื่อถูกให้ความร้อน งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Communications และได้รับเลือกให้อยู่ในหน้าไฮไลท์ของบรรณาธิการ

แนวทางที่คล่องตัวยิ่งขึ้นสำหรับอุปกรณ์สวมใส่

Paik อธิบายว่าแม้ว่าเทคโนโลยีหุ่นยนต์ที่ต้องอาศัยกล้องหรือองค์ประกอบการตรวจจับหลายตัวจะมีประสิทธิภาพ แต่ก็สามารถทำให้อุปกรณ์สวมใส่มีน้ำหนักมากขึ้นและยุ่งยากมากขึ้น นอกเหนือจากความต้องการการประมวลผลข้อมูลมากขึ้น

“สำหรับซอฟต์โรบ็อตที่จะให้บริการเราได้ดีขึ้นในชีวิตประจำวันของเรา พวกมันจำเป็นต้องรับรู้ถึงสิ่งที่เรากำลังทำอยู่” เธอกล่าว “แต่เดิม วิธีที่เร็วและประหยัดที่สุดในการทำเช่นนี้คือผ่านระบบที่ใช้การมองเห็น ซึ่งบันทึกกิจกรรมทั้งหมดของเราแล้วดึงข้อมูลที่จำเป็นออกมา ChromoSense ช่วยให้อ่านข้อมูลหนาแน่นได้ตรงเป้าหมายมากขึ้น และสามารถฝังเซ็นเซอร์ลงในวัสดุที่แตกต่างกันสำหรับงานที่แตกต่างกันได้อย่างง่ายดาย”

ด้วยโครงสร้างทางกลที่เรียบง่ายและการใช้สีบนกล้อง ChromoSense จึงสามารถให้ความสำคัญกับการผลิตจำนวนมากในราคาไม่แพง นอกเหนือจากเทคโนโลยีช่วยเหลือ เช่น ชุด exosuit ที่ช่วยในการเคลื่อนไหวแล้ว Paik ยังมองเห็นการใช้งาน ChromoSense ในชีวิตประจำวันในอุปกรณ์กีฬาหรือเสื้อผ้า ซึ่งสามารถใช้เพื่อให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้เกี่ยวกับรูปร่างและการเคลื่อนไหวของพวกเขา

จุดแข็งของ ChromoSense ซึ่งเป็นความสามารถในการรับรู้สิ่งเร้าหลายรายการในคราวเดียว อาจเป็นจุดอ่อนได้เช่นกัน เนื่องจากการแยกสิ่งเร้าที่ใช้ไปพร้อมๆ กันยังคงเป็นความท้าทายที่นักวิจัยกำลังดำเนินการอยู่ ในขณะนี้ Paik กล่าวว่าพวกเขากำลังมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงเทคโนโลยีเพื่อรับรู้ถึงแรงที่เกิดขึ้นในท้องถิ่น หรือขอบเขตที่แน่นอนของวัสดุเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง

“หาก ChromoSense ได้รับความนิยมและผู้คนจำนวนมากต้องการใช้เป็นโซลูชันการตรวจจับด้วยหุ่นยนต์สำหรับใช้งานทั่วไป ฉันคิดว่าการเพิ่มความหนาแน่นของข้อมูลของเซ็นเซอร์เพิ่มเติมอาจกลายเป็นความท้าทายที่น่าสนใจมาก” เธอกล่าว

เมื่อมองไปข้างหน้า Paik ยังวางแผนที่จะทดลองกับรูปแบบต่างๆ สำหรับ ChromoSense ซึ่งได้รับการสร้างต้นแบบให้เป็นรูปทรงทรงกระบอกและเป็นส่วนหนึ่งของชุด exosuit ที่อ่อนนุ่มที่สวมใส่ได้ แต่ก็สามารถจินตนาการได้ในรูปแบบแบนที่เหมาะสำหรับหุ่นยนต์พับกระดาษอันเป็นเอกลักษณ์ของ RRL

“ด้วยเทคโนโลยีของเรา ทุกสิ่งสามารถกลายเป็นเซ็นเซอร์ได้ตราบใดที่แสงสามารถผ่านเข้าไปได้” เธอสรุป

####

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาคลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ:
ซีเลีย ลูเทอร์บาเชอร์
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
สำนักงาน: 41-216-938-759

ลิขสิทธิ์ © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

หากคุณมีความคิดเห็นโปรด ติดต่อ เรา

ผู้ออกข่าวประชาสัมพันธ์ไม่ใช่ 7th Wave, Inc. หรือ Nanotechnology Now มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความถูกต้องของเนื้อหา แต่เพียงผู้เดียว

บุ๊คมาร์ค: