在机器人传感器中使用三维石墨烯泡沫有助于改造假肢

这种传感器由三维石墨烯泡沫制成,在受到机械压力时具有独特的功能,它采用压阻方法,这意味着当材料受到压力时,它会动态地改变其电阻,从而轻松地检测并适应从轻到重的压力范围。

作者:Aelred Nicholas艾尔雷德-尼古拉斯

一个旨在开发用于机器人系统的先进传感器的开创性项目可能会改变假肢和机械肢体。

该研究项目由苏格兰西部大学(UWS)、集成石墨烯有限公司(Integrated Graphene Ltd)牵头,并得到了苏格兰工程研究合作伙伴关系(SRPe)和苏格兰国家制造研究所(NMIS)先进制造行业博士项目的支持,旨在开发传感器,通过使用精确的压力传感器提供触觉反馈和分布式触摸,增强机器人的能力,帮助提高它们的灵活性和运动技能。

西悉尼大学薄膜、传感器和成像研究所所长、项目首席研究员戴斯-吉布森(Des Gibson)教授说:”近年来,机器人行业取得了令人瞩目的进步,但由于缺乏感知能力,机器人系统往往无法轻松执行某些任务。要想充分发挥机器人的潜力,就需要能够提供更强触觉能力的精确压力传感器。

“我们与集成石墨烯公司的合作开发出了先进的压力传感器技术,这将有助于改变机器人系统”。

这种传感器由三维石墨烯泡沫制成,在受到机械压力时具有独特的功能,它采用压阻方法,这意味着当材料受到压力时,它会动态地改变其电阻,从而轻松地检测并适应从轻到重的压力范围。

Integrated Graphene 公司联合创始人兼首席科学官马尔科-卡菲奥(Marco Caffio)说:”我们的新型三维石墨烯泡沫 Gii 能够模拟人类触摸的灵敏度和反馈,这将对机器人技术在从外科手术到精密制造等一系列现实世界应用中的应用产生变革性影响。

“我们知道,Gii 的独特特性使其适用于疾病诊断和能源存储等其他应用,因此我们一直非常高兴能够在类似这样的项目中展示其灵活性。”

西悉尼大学计算工程与物理科学学院的 Carlos Garcia Nunez 博士补充说:”在机器人和可穿戴电子设备中,压力传感器的使用是一个重要因素,它可以提供信息输入系统,或赋予机器人系统类似人类的运动技能。像三维石墨烯泡沫这样的先进材料具有出色的电气、机械和化学特性,为此类应用提供了巨大潜力。

“我们的工作让我们看到了这项技术的巨大潜力,它将通过动态压力传感器彻底改变机器人行业”。

SRPe临时主任克莱尔-奥多伊诺(Claire Ordoyno)补充说:”SRPe-NMIS工业博士项目将突破性的学术研究与行业合作伙伴结合在一起,推动工程领域的创新。这些合作博士项目不仅提升了苏格兰的工程学研究水平,还培养出了以创新为重点、为行业做好准备的博士毕业生,为人才输送管道输送人才。

该项目下一阶段将由西悉尼大学、集成石墨烯有限公司、SRPe和NMIS资助,旨在进一步提高传感器的灵敏度,然后再开发在机器人系统中的广泛应用。

阅读文章

https://doi.org/10.4028/p-oy94hj

https://www.scientific.net/KEM.922.79

Ultra-Thin Graphene Foam Based Flexible Piezoresistive Pressure Sensors for Robotics

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