日本科學(xué)家開發(fā)出一種基于視覺的軟傳感器，可以檢測柔性機(jī)械臂中的觸摸和接近物體。

由日本先進(jìn)科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)（JAIST）Van Anh Ho教授和Quan Khanh Luu博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了ProTac，這是一種基于視覺的新型機(jī)器人軟感知“皮膚”。該研究于2025年7月28日發(fā)表在《IEEE機(jī)器人學(xué)報(bào)》上，為機(jī)器人與人類之間的安全協(xié)作提出了突破性的解決方案。

PDLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

ProTac 系統(tǒng)的核心是一層帶有分布式液晶 (PDLC) 的聚合物層，當(dāng)施加電壓時(shí)，它會(huì)在透明和不透明狀態(tài)之間切換。在透明模式下，內(nèi)置攝像頭會(huì)透過“皮膚”檢測附近的物體。在不透明模式下，它們會(huì)追蹤表面變形，使機(jī)器人能夠感知觸摸、壓力和接觸位置。

這種雙模式感知技術(shù)可在大面積范圍內(nèi)實(shí)時(shí)運(yùn)行，無需復(fù)雜的嵌入式電子設(shè)備。該解決方案顯著簡化了傳感器設(shè)計(jì)，同時(shí)保持了高功能性。

原型和可能性

研究人員已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)原型 ProTac 鏈接——一個(gè)圓柱形機(jī)械臂段，其末端帶有柔軟的傳感皮膚和立體攝像頭。該系統(tǒng)可以從多個(gè)角度檢測接近的物體，估算距離，并高精度識(shí)別觸點(diǎn)。它支持自適應(yīng)行為，例如根據(jù)與障礙物的距離調(diào)整速度。

工業(yè)應(yīng)用

ProTac 應(yīng)用于協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域，安全至關(guān)重要。在工廠中，當(dāng)工人靠近時(shí)，機(jī)器人可以自動(dòng)減速。在醫(yī)療保健領(lǐng)域，它們可以實(shí)現(xiàn)安全的物理接觸。得益于模塊化設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)可以與新的和現(xiàn)有的機(jī)器人平臺(tái)集成。