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仿生手指功能示意图 通讯员供图 |
羊城晚报记者 陈卓栋 通讯员 江逸轩 谭耀广 记者2日从五邑大学获悉，近日，该校陈智明博士、罗坚义教授课题组开发了一款具有触觉断层扫描成像功能的仿生手指，不仅能感知物体表面信息，还能检测物体内部结构并重构出其3D轮廓图，打破了触觉技术停留于检测物体表面信息的困境。 从人类手指获得灵感 “灵感来自人类手指。”罗坚义说，“当人们用手指触摸自己的身体时，不仅能感觉到皮肤的质地，还能感觉到皮肤下骨骼的轮廓。” 触觉感知对人类获取环境信息起着非常重要的作用，它甚至可以使人类在缺失视觉的情况下通过触摸来感知环境中复杂的信息。人体手指覆盖着最密集的感受器，具有高灵敏度的触觉感知，不仅可以感知物体表面信息，如表面轮廓、表面纹理及软硬度等，还可以粗略地感知物体表层下的内部结构。 罗坚义表示，为模拟人类手指的触觉感知，研究者开发出了各种各样的触觉传感器，并将其应用在仿生机器人上以获取外界信息。但此前的触觉感知技术还停留在获取物体表面的信息的阶段，没能实现对物体表层下内部结构进行检测。 未来或可用于“助残” 陈智明介绍，这项研究目的是想开发出既可以检测纺织面料的表面纹理，也可以检测人体内部硬块的仿生手指。 该仿生手指通过内置课题组自主研发的碳纤维基触觉传感器和触觉反馈系统，实现对外力的定量响应，使其可以识别物理接触并做出相应的反应。同时，通过仿生手指对物体进行恒力扫描，获取恒定压力下对应的位置数据，并基于位置数据重构物体内部的三维轮廓图。 陈智明介绍，这项技术未来可以分两个方向发展：一是断层扫描成像技术方向，通过不断提升其检测灵敏度和分辨率，使其可以媲美于光学检测技术；另一个方向是智能仿生机器人技术，将该仿生手指进一步与仿生机器人结合，开发出具有和人类相似机动性和感知功能的仿生机器人，并尝试将仿生手指与人的假肢结合，帮助残疾人恢复对外界环境的感知功能。
