【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】康奈爾大學的研究人員創(chuàng)造了一種結合了低成本LED和染料的光纖傳感器，從而形成了可拉伸的“皮膚”，可檢測壓力，彎曲和應變等變形。這種傳感器可以給軟機器人系統(tǒng)(以及使用增強現(xiàn)實技術的任何人)提供一種感受哺乳動物在自然世界中航行所依賴的豐富，觸覺的能力。
由機械和航空航天工程副教授羅布·謝潑德(Rob Shepherd)領導的研究人員正在致力于將物理療法和運動醫(yī)學的技術商業(yè)化。
他們的論文“可拉伸的分布式光纖傳感器”在《科學》雜志上發(fā)表。該論文的共同主要作者是博士生Hedan Bai和Shuo Li.
Bai從基于二氧化硅的分布式光纖傳感器中汲取了靈感，并開發(fā)了用于多模式傳感(SLIMS)的可拉伸光導。該長管包含一對聚氨酯彈性體芯。一個核心是透明的；另一個在多個位置填充有吸收染料，并連接到LED.每個核心與一個紅-綠-藍傳感器芯片耦合，以記錄光的光路中的幾何變化。
研究人員設計了一種3D打印手套，每個手指都帶有一個SLIMS傳感器。該手套由鋰電池供電并配備了藍牙，因此可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹ai設計的基本軟件，該軟件可以實時重建手套的運動和變形。
謝潑德說：“目前，傳感主要依靠視覺來完成。” “我們幾乎從來沒有在現(xiàn)實生活中測量過觸摸。這種皮膚可以讓我們和機器以目前我們在手機中使用攝像頭的方式來測量觸覺交互。它是通過視覺來測量觸摸的。這是比較方便的一種可擴展的實用方式。”
Bai和Shepherd正在與康奈爾大學技術許可中心合作，為該技術申請專利，并著眼于物理療法和運動醫(yī)學的應用。這兩個領域都利用了運動跟蹤技術，但是直到現(xiàn)在還沒有捕獲力相互作用的能力。
研究人員還正在研究SLIMS傳感器可以增強虛擬和增強現(xiàn)實體驗的方式。
Shepherd說：“ VR和AR沉浸是基于動作捕捉的。觸摸幾乎不存在。” “假設您想進行增強現(xiàn)實仿真，以教您如何修理汽車或更換輪胎。如果您戴著手套或可以測量壓力以及運動的東西，那么增強現(xiàn)實可視化可能會說：'轉彎然后停下來，這樣就不會擰得太緊。” 目前沒有任何東西可以做到這一點，但這是做到這一點的途徑。”
該研究得到了美國國家科學基金會(NSF)的支持；空軍科學研究所；康奈爾技術加速與成熟；美國農(nóng)業(yè)部國家糧食與農(nóng)業(yè)研究所；和海軍研究辦公室。
研究人員利用了康奈爾大學納米級科學技術設施和康奈爾大學材料研究中心，兩者均由NSF支持。
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