人工智能，機(jī)器學(xué)習(xí)和智能系統(tǒng)都是新概念，在過(guò)去的幾十年中，這些新概念似乎已強(qiáng)有力地進(jìn)入了我們的生活。受小說(shuō)和電影的啟發(fā)，我們一直對(duì)這些科幻夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)（從機(jī)甲，機(jī)器人和半機(jī)械人）著迷，這些夢(mèng)想已成為我們?nèi)粘Ｉ�活中不可或缺的一部分�?/p>

旨在幫助和協(xié)助人類(lèi)進(jìn)行工作和活動(dòng)的機(jī)器人可以定義為機(jī)械，電子和信息工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的交集。通過(guò)這種強(qiáng)有力的合作而產(chǎn)生的領(lǐng)域被稱(chēng)為機(jī)器人技術(shù)，旨在創(chuàng)建機(jī)器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，構(gòu)造和操作，以發(fā)展其感知，控制，感官反饋和信息處理能力。

在我們邁向斯皮爾伯格（Spielberg）人工智能時(shí)代（可能比我們想象的更接近）的過(guò)程中，智能機(jī)器人系統(tǒng)已成為近年來(lái)最熱門(mén)的研究主題之一，科學(xué)家致力于創(chuàng)建能夠模仿人類(lèi)感知力的機(jī)器人，例如視覺(jué)，感應(yīng)溫度和觸摸的能力。當(dāng)與假肢和機(jī)械臂相關(guān)時(shí)，最后一個(gè)功能尤其重要。

先進(jìn)的觸覺(jué)傳感器正在積極研究中，在這一領(lǐng)域中，面臨著兩個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。首先是傳感器本身的設(shè)計(jì)，其應(yīng)用取決于其形狀和機(jī)械性能。在這里，靈活性是游戲的名稱(chēng)。實(shí)際上，柔軟，靈活的觸覺(jué)傳感器可以安裝在彎曲甚至不規(guī)則的表面上，相對(duì)于其剛性對(duì)應(yīng)物，它們具有更多的用途，這可能會(huì)限制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和能力。

第二個(gè)挑戰(zhàn)與所述觸覺(jué)傳感器的電源有關(guān)。最近的報(bào)告顯示，觸覺(jué)傳感器當(dāng)前依靠商用電池供電，但是這里最大的缺點(diǎn)是它們的負(fù)擔(dān)，重量，成本以及潛在的有害環(huán)境環(huán)境影響。因此研究人員繼續(xù)問(wèn)自己：我們?nèi)绾谓鉀Q這些要點(diǎn)？

正如研究中經(jīng)常發(fā)生的那樣，自然對(duì)我們有很多教益，在中國(guó)武漢的科學(xué)技術(shù)大學(xué)，科學(xué)家受到自然系統(tǒng)的啟發(fā)，可以制造出一種新型的，柔軟的，自供電的觸覺(jué)傳感器。他們的研究最近在《高級(jí)智能系統(tǒng)》上報(bào)道，該團(tuán)隊(duì)在當(dāng)前的類(lèi)似設(shè)備上取得了進(jìn)步，這些設(shè)備不僅提供了更高的靈活性，而且還解決了與電源相關(guān)的問(wèn)題。

到目前為止，研究人員已經(jīng)在電容，壓阻，壓電，摩擦電和磁微機(jī)電系統(tǒng)中制造了具有可靠和獨(dú)特機(jī)械響應(yīng)的柔性觸覺(jué)傳感器。最近，也報(bào)道了磁傳感系統(tǒng)，但是，與大多數(shù)其他觸覺(jué)傳感器一樣，它們?nèi)孕枰�外部電源�?/p>

蘇斌教授及其同事通過(guò)設(shè)計(jì)和制造不需要任何外部電池的柔性，柔軟的觸覺(jué)傳感器，就可以解決這個(gè)問(wèn)題。您可能會(huì)問(wèn)這怎么可能？這款新設(shè)備的設(shè)計(jì)借鑒了自然，以我們自己的皮膚為靈感。

我們的皮膚有幾種不同的感覺(jué)感受器，這些感受器使我們能夠?qū)�從外界獲得的刺激轉(zhuǎn)換為不同的“可讀”感覺(jué)，例如熱/冷，疼痛或觸覺(jué)。基于這種想法，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出人工感覺(jué)受體，以利用其質(zhì)膜的物理變形來(lái)感知不同的刺激。這些是由機(jī)械門(mén)控的離子通道制成的，這些通道在受到壓力，接觸，拉伸和聲音刺激時(shí)會(huì)打開(kāi)或關(guān)閉。

柔軟的自供電傳感器被設(shè)計(jì)為默克爾的磁盤(pán)。當(dāng)安裝在機(jī)械臂上時(shí)，它可以用于深度學(xué)習(xí)。

本研究的研究人員設(shè)計(jì)了一種新型的輕觸傳感器，該傳感器模仿了在我們皮膚中發(fā)現(xiàn)的默克爾圓盤(pán)的功能和結(jié)構(gòu)-對(duì)輕觸產(chǎn)生反應(yīng)的神經(jīng)末梢。新的觸覺(jué)傳感器利用了磁電效應(yīng)，它由兩個(gè)不同的部分組成：第一個(gè)是復(fù)合混合物，由磁粉和彈性體組成，形成一個(gè)彈性磁塊，實(shí)際上它對(duì)默克爾圓盤(pán)的反應(yīng)相似。傳感器的后半部分由導(dǎo)電的盤(pán)繞銅線組成（見(jiàn)圖）。

在傳感器中，磁通量垂直穿過(guò)磁性復(fù)合材料，流向底部螺旋形的銅同心環(huán)。外部機(jī)械應(yīng)力（例如壓縮）會(huì)使磁性復(fù)合材料變形并改變內(nèi)部磁通量。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，磁通量的變化會(huì)引起通過(guò)導(dǎo)電電路的電勢(shì)變化，進(jìn)而可以將其測(cè)量為電信號(hào)。

當(dāng)將柔軟的自供電磁電觸覺(jué)傳感器安裝并用作指尖在機(jī)械臂上時(shí)，這可以通過(guò)讀取不同的電信號(hào)來(lái)“感覺(jué)”各種物體，通過(guò)將每個(gè)電信號(hào)與由機(jī)器人處理的相應(yīng)物體相關(guān)聯(lián)來(lái)創(chuàng)建特定的模式。機(jī)械臂。

換句話說(shuō)，這意味著可以根據(jù)由軟磁電觸覺(jué)傳感器感測(cè)到的信號(hào)模式來(lái)區(qū)分對(duì)象。這使機(jī)器人能夠識(shí)別其周?chē)�環(huán)境以及與之交互的對(duì)象，從而模仿了人類(lèi)的觸覺(jué)感知功能。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和計(jì)算分析的同時(shí)，研究人員還報(bào)告了關(guān)鍵參數(shù)，這些參數(shù)使他們能夠控制軟觸覺(jué)傳感器的電氣性能。特別是，他們發(fā)現(xiàn)磁性復(fù)合材料中各組分的比例，其形狀以及磁性彈性體的尺寸對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度有很大影響。毫無(wú)疑問(wèn)，這將指導(dǎo)傳感器的改進(jìn)。

這組作者說(shuō)，他們的新型磁電軟傳感器設(shè)計(jì)有望在一系列自供電的傳感系統(tǒng)中體現(xiàn)出來(lái)，這將為未來(lái)智能機(jī)器人科學(xué)的發(fā)展和深度學(xué)習(xí)提供未開(kāi)發(fā)的途徑。

我們可以堅(jiān)定地落后，并預(yù)見(jiàn)該領(lǐng)域的光明前景。讓我們“保持聯(lián)系”以了解機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展！