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机器人也能拥有和人类一样的皮肤了?AiFoam可伸缩,可愈合,还能感知人类手指...

精致的机器骨架支撑动力操作技巧,复杂的神经电路支配思维和理解的规则;但至少需要一个生动的外观才能被人类群体所接受。

新加坡国立大学重建国际领先研究AI在机器人的最新身体上涂抹泡沫,构建新时代的智能互动。

人的手指和盖子AiFoam机器人手指相连

要理解高弹性聚合物,必须从分子层面分析其弹性。

分子链存在于分子层面,我们把分子链想象成小弹簧,直径很小,长度很大,

当我们把这些长径比特别大的小弹簧放在一起时,它们会相互纠缠。每当我们拉伸聚合物材料时,它就相当于拉动一堆相互纠缠的小弹簧。

小弹簧在拉伸时产生弹性势能,将这部分工作转化为储存外力。当我们释放弹簧时,这部分外力将小弹簧缩回原来的长度。

AiFoam的弹性

这导致AiFoam伸缩性很灵活,可以向上拉,向下拉,向左拉,向右拉...弹性和人类皮肤完全一样。

新加坡国立大学的研究人员说:AiFoam智能优势还可以让机器人感知附近的物体,并在损坏时进行自我修复。在覆盖机器外壳的同时,它帮助机器人更人性化。

据研究人员称,AiFoam像海绵一样,切割后很容易融合成一块。

研究人员通过加热四天来测试AiFoam自我修复能力发现,其材料表面不仅愈合了70%左右,而且可以拉伸到原长度的近两倍。

毫不夸张地说是超级泡沫。


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研究新加坡国立大学AiFoam发布了硕果杂志上。自愈泡沫被命名为合成压电阻抗传感器皮肤(Artificially innervated self-healing foams as synthetic piezo-impedance sensor skins)》本文详细阐述了研究这种智能泡沫的过程。

论文中谈到,人体皮肤是一种自我修复的机械感觉系统,通过三维神经支配有效地检测各种机械接触力。

新加坡国立大学的研究人员沫材料中嵌入三维电极,新加坡国立大学的研究人员提出了一种仿生人工神经控制泡沫。

嵌入三维电极

传感器对物体的接触方向和人体的接近度非常敏感。此外,泡沫材料虽然受到机械损伤,但仍能自行愈合,立即恢复功能。

这就是AiFoam特质由来。

受人体感觉神经支配结构的启发,研究人员提出了一种三维结构的新结构 (3D) 作为嵌入低模量但弹性自愈泡沫中的神经,金属线电极称为人工神经支配。

用3D 当电极嵌入独特的近渗透金属颗粒泡沫复合材料时,传感器可以在压阻和压电容模式下顺利运行。

此外,为了模仿人体皮肤中敏感的神经末梢,研究人员在泡沫表面下嵌入了一个小圆柱形电极,可以检测力的方向,材料中注入的小金属颗粒,

后面还提供了文章AiFoam制作方法:

1. 含氟表面活性剂需要 (Zonyl FS-300) 放在 70 °C 烘箱干燥。

2. 两克聚(偏二氟乙烯)-共六氟丙烯(PVDF-HFP)(3M)溶解在丙酮中,搅拌至少 4 小时。

3. 加入溶液 1.7ml 混合含氟表面活性剂 24 小时。

4. 将 46 微升 一、三-二氨基丙烷 (DAP) 滴加入搅拌溶液,反应 30 几分钟后,溶液会变成淡黄色。

5. 将 μNi 将颗粒添加到溶液中并使用 SpeedMixer (FlackTek) 在 2500 rpm 混合溶液 2.5 分钟。

6. 浇铸混合物 2.5×5×0.2cm 玻璃模具(宽 × 长 × 高)中。

7. 然后将材料放在加热板上 70°C 下加热 30 分钟,通过蒸发丙酮来自发泡。

8. 将材料加热到交联聚合物中 120 °C 并保持 30 分钟。

如此复杂的生产工艺,可以说是非常精致。

AiFoam新加坡国立大学助理教授的诞生让业界耳目一新。Benjamin Tee声明中说:

智能时代的产品各有新颖,机器人研究领域更加独特。

新加坡国立大学的这次牛刀小试,推动机器人外表皮肤智能化更进一步,他年史叶,人工智能的进程也许会在这一刻留下浓墨重彩的一笔。

新加坡国立大学的这次牛刀进一步促进了机器人外观和皮肤的智能化。在他的历史上,人工智能的过程可能会在这一刻留下深刻的色彩。

标签: 阻抗式颗粒传感器

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