受电鳗导航和捕猎方式启发，新型传感器有望赋予机器人非接触式触觉能力。
中国研究人员受电鳗启发，开发出一种无需物理接触即可“感知”物体的新型机器人传感器。与电鳗类似，这种新型传感器利用会被附近物体扭曲的弱电场，实现非接触式检测，并有可能识别物体。
你可以把它看作接近传感器和简易人工触觉传感器的结合体。西安电子科技大学教授张伟强在接受采访时表示：“我们希望机器在任何物理接触之前，就能感知接近的目标——分辨其材料和表面状况。”
这与电鳗捕猎和在周围环境中导航的方式非常相似。在野外，电鳗会在水中产生电场。
如果有鱼、岩石、植物等进入该电场，这个物体就会改变电鳗周围电场的分布方式。由于不同材料与电场的相互作用不同，电鳗可以利用电场中的这些变化来定位物体，并对其特征做出部分判断。
据研究团队介绍，他们的传感器显然复制了这一原理，但使用的不是电鳗的发电器官，而是带电的含氟聚合物表面。
类电鳗式非接触检测
它的作用有点像能长时间保持电荷的微型静电电池。反过来，这种持久的电荷可以通过在传感器周围产生电场来发挥作用。
当处于“静止”状态（即附近没有任何物体）时，电场会形成一种特定且可预测的形状，可以对其进行监测。如果有物体靠近，电场形状就会发生扭曲，而这种扭曲是可以测量的。
张伟强说：“当一个物体靠近时，传感器会捕捉到电场的变化，并根据这些变化推断出物体的导电性、介电特性和几何形状。”
物体的类型、大小和其他性质会以特定方式扭曲电场，理论上，随后可以利用这些信息来判断物体是什么。
例如，金属具有很高的导电性，因此会强烈改变电场的性质。塑料、玻璃和木材的导电性远不如金属，但它们在电场中仍会被电极化。
它还能推断形状，因为电场扰动的几何形态会随物体的几何形状和距离而变化。例如，较大的扁平物体对电场形状的改变会比小球形物体更大。
一些有趣的应用
据研究团队介绍，该传感器还可以估算物体的接近程度。这些特性对机器人可能非常有用，尤其是在工厂环境中。
例如，它可能用于精细操作、假肢、制造机器人，以及在黑暗、烟雾、灰尘或视觉混乱环境中工作的机器人。
在摄像头不太实用的情况下，它也能发挥作用。例如，透明玻璃物体对光学视觉系统来说可能出人意料地棘手，而它的介电特性仍然会影响电场。
这一切都很好，但目前尚不清楚这种传感器的准确度如何，也不清楚它的最大探测范围是多少，以及湿度、温度等因素又会在多大程度上影响传感器。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
热门跟贴