中国学者研发新型电子纹身可用于医疗、VR和可穿戴机器人等领域突破厚度极限,变形远超人类皮肤远程控制机械手,应用前景广泛( 二 )


此外 , 研究人员还测试了METT结构中基于MPC的应变传感器的机电性能 。 结果表明 , 随着皮肤局部拉伸变形的增加 , METT所使用应变传感器的电阻也随之增加 , 并且可以很容易地被拉伸到8倍的变形程度 , 这已经远远超过了皮肤的最大变形 。
图|METT可以实现折痕放大效果 , 具有保形性和粘性(来源:ScienceAdvances)

中国学者研发新型电子纹身可用于医疗、VR和可穿戴机器人等领域突破厚度极限,变形远超人类皮肤远程控制机械手,应用前景广泛
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实验结果表明 , 该结构所使用的传感器在经过1000次拉伸后 , 也表现出了出色的可重复性 , 同时这种多层电路电子纹身能够实现皮肤折痕放大效果 。 当变形集中在皮肤的皱纹上 , 会使得电子纹身上应变传感器的输出信号放大到3倍 , 且由折痕放大引起的局部变形不会影响应变传感器的性能 。
远程控制机械手 , 应用前景广泛在应用层面 , 研究人员设计了三层电子纹身的横截面 , 在纹身结构中嵌入了液态金属颗粒 , 从而在每一层中形成导电网络 , 使用三层METT , 通过位于皮肤上的传感器来测量手部的运动 , 可以测量15个手势的自由度 。

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图|METT可以远程控制机械手(A)将电子纹身转移到手上的照片;(B)METT分别粘贴在皮肤上(左)和处置手套上(右) , 红色虚线框为外部接触垫;(C)机器人控制系统的系统级框图;(D)METT可以远程控制机械手的部分动作 。 (来源:ScienceAdvances)测试结果显示 , 通过蓝牙将手指弯曲产生的放大信号传输到机械手 , 两层METT可以实时控制6个自由度的机械手 。
研究人员表示 , METT结构可以通过增加机器手的自由度 , 应用于机器人控制系统 , 来远程执行微妙而复杂的任务 , 有望在医疗系统、虚拟现实和可穿戴机器人领域实现巨大应用 。
同时 , 基于折痕放大效果的应变传感器也具有更广泛的应用 , 而不仅仅局限于具有折痕的皮