可伸縮彈性光纖手套敏感又靈活
來源:《中國科學報》
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2020-11-18 11:21:16
一種由可伸縮光纖傳感器制成的觸摸式手套可用于機器人、體育和醫學領域。
美國紐約州康奈爾大學的Hedan Bai說:“我們制造了一種能夠感知觸覺交互作用的傳感器,就像我們自己的皮膚傳感器與環境交互的方式一樣。”
Bai及其同事使用由超薄彈性聚氨酯電纜制成的光纖傳輸LED光,從而研制出這種手套。當電纜彎曲、拉伸或受到壓力時,光線就會中斷。研究小組用不同顏色為纖維染色,這意味著當纖維被扭曲時,纖維發出的光的顏色就會發生變化。研究人員通過分析光來估計手套變形的位置和類型。
由于光纖傳感器是可拉伸的,因此它們可以用于制造智能服裝、可穿戴設備和軟機器人。同樣來自康奈爾大學的團隊成員Rob Shepherd說:“你不希望在軟機器人上安裝剛性傳感器,因為它限制了機器人的功能。”
該團隊還在研究該設備在體育和醫療領域的應用。“我們打算在明年使用這些可拉伸的光纖測量呼吸和肌肉收縮。”Shepherd說,它同時還可以提供棒球運動員與球相互作用的信息。“這將為教練提供很多信息以提高球員的表現。”Bai說。
“這些傳感器可以做所有的事情。”麻省理工學院的Andrew Spielberg說,“它可以同時測量多種變形模式——彎曲、拉伸和按壓,這非常有前景。”