机器人竟能辨色移物?密西根州立大学研究触发广阔应用前景!
“我们正在将光弹性凝胶应用到一种能够解读应力的光学系统中,让机器人具备通过视觉来感知触觉的能力。”该校机械工程系助理教授Shaoting Lin说道,“这种感知能力将帮助机器人实现对柔软易碎物体的精细操控” 。
Lin教授主导的这项研究由美国国家科学基金会资助,项目为期三年,共获得36.6 万美元的科研经费。他的另外两位合作伙伴是石溪大学土木工程助理教授Wei Li和普渡大学工业工程助理教授Yu She。
密西根州立大学的研究人员正在将光弹性凝胶应用于以视觉感知触觉的凝胶机器人中(图片由 Jiabin Liu 提供)。
Lin教授解释道:“这项研究将结合抗疲劳光弹性凝胶的分子设计、解读应力的光学系统的机械设计,以及基于物理学的机器学习算法设计。”
多年来,研究人员一直在设计带有“柔软”手部和计算机视觉系统的机器人。这项技术不仅降低了人工成本,还提高了各种医疗和工业应用的效率。从精密的手术机器人、到高效的苹果采摘机器人,应用场景极为广泛。
研究团队正在开发一个能帮助机器人更好操控柔软易碎物体的光学系统。
Lin教授表示,训练辅助机器人解读颜色的能力,将极大地推动它们在各种领域的应用前景。无论是用于海洋研究中精细采集脆弱的水母,还是提升辅助机器人在家务中的端菜技能,均将带来显著的效益。
他补充道:“我们的长期目标是缩小机器人触觉感知与人类触觉感知之间的差距。这是迈向下一代机器人的又一个重要步骤。”
改进传统热控开关技术
Lin教授的另一项研究在固态制冷、热存储设备和热超材料领域展现出极大应用潜力,因而近期也备受关注。
Lin教授手持聚合物热控开关。
他合著了一篇关于聚合物热开关的文章,并已发表在国际学术期刊《自然通讯》上。目前,他正与麻省理工学院的多名研究人员合作开展这一项目。
“热控开关在温度波动较大的环境中,比如航天器、车辆、基础设施和电池中,起着保持稳定温度的重要作用。”Lin教授说,“高性能的热控开关不仅有助于管理电子设备的热量,还能调控航天器,甚至是智能纺织品的温度。”
Lin教授解释道,传统热控开关在调节电子设备温度时通常反应较慢,且调节范围有限。
“一旦热导率发生变化,就很难再调节回来。而我们这项研究中开发的聚合物热控开关,可将热导率最高调节至原来的 14 倍,并且能随时轻松复原。”
“这一突破的关键在于聚合物热控开关的独特结构,它采用了近乎完美的聚合物网络结构。”他补充道。