Anonim

Kattlignende whiskers kan hjelpe roboter å navigere

Robotics

Stu Robarts

25. januar 2014

2 bilder

Forskere ved Berkeley Lab og University of California har skapt "e-whiskers " som etterligner de av katter

Forskere ved Berkeley Lab og University of California (UC) Berkeley har skapt følsomme, taktile sensorer som ligner på en kattens whiskers. De såkalte "e-whiskers " kan brukes til å hjelpe roboter til å føle seg rundt et rom.

Som forklart av Berkeley Labs Ali Javey, brukes whiskers av enkelte dyr til å overvåke vind og navigere rundt hindringer og mellomrom. De kunstige whiskers laget av Javey og hans team reagerer på press så lite som en dollarregning som hviler på et bord (ca. 1 Pa).

"Våre elektroniske whiskers består av elastisk fiber med høy aspekt-forhold belagt med ledende kompositt filmer av nanorør og nanopartikler, " sier javey. "I tester var disse whiskers 10 ganger mer følsomme for trykk enn alle tidligere rapporterte kapasitive eller resistive trykk sensorer. "

For å lage e-whiskers brukte forskerne en karbon nanorørpasta til å danne en fleksibel, elektrisk ledende nettverksmatrise. En tynn film av sølv nanopartikler ble deretter tilsatt, noe som gjorde matrisen følsom overfor mekanisk belastning. Ifølge Javey kan følsomheten og den elektriske resistiviteten til komposittfilmen endres ved å justere forholdet mellom karbonnanorør og sølvnanopartikler.

Når du er ferdig, blir kompositten malt eller trykt på elastiske fibre for å danne e-whiskers. Ved å legge e-whiskers til en robot kan roboten oppdage hindringer på samme måte som en katt gjør, og hjelper med å avgjøre hvilken retning som skal flyttes.

Forskeramedlem Kuniharu Takei forklarte til Gizmag at den opprinnelige ideen til e-whiskers ble båret ut av en forespørsel fra en robotforsker under lagets arbeid med kunstig elektronisk hud, for noen tre år siden. På den tiden var det ingen måte å realisere ideen på, men etter utviklingen av materialer med høy følsomhetstestføler var konseptet i stand til å bli tatt fremover.

Teamet har demonstrert e-whiskers ved å bruke dem til å produsere 2D og 3D kartlegging av vindflow. For tiden kan kun trykkinformasjon detekteres med e-whisker, men integrering av flere sensorer og signalbehandlingskretser vil tillate andre applikasjoner. Teamet er også opptatt av å demonstrere makroskala utskrift for å redusere produksjonskostnadene.

"Her demonstrerte vi e-whisker ved å danne spenningsføleren på e-whisker-polymerstrukturen, " sier Takei. "Vi synes denne demonstrasjonen er svært viktig, ikke bare for e-whisker, men også for trykt elektronikk. Denne teknologien kan også brukes på mange bruksområder som brukbar elektronikk og noen andre fleksible enheter. "

Berkeley Lab-undersøkelsen er ikke det eneste arbeidet i sitt slag. Det fireårige EU-finansierte BIOTACT-prosjektet forsøkte å replikere sensoriske evner hos rotterpisker.

Et forskningspapir som beskriver Berkeley-lagets arbeid ble nylig publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Kilde: Berkeley Lab

Forskere ved Berkeley Lab og University of California har skapt "e-whiskers " som etterligner de av katter

E-whiskers kan brukes til å hjelpe roboter å navigere seg rundt mellomrom

Anbefalt Redaksjonens