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科技前沿
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3D石墨烯泡沫制成先進(jìn)壓力傳感器有助改進(jìn)從外科手術(shù)到精密制造的機(jī)器人系統(tǒng)

來源： 科技日?qǐng)?bào)
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心
日期： 2022-08-06
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據(jù)發(fā)表在最新一期《先進(jìn)工程材料》期刊上的論文，蘇格蘭一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種先進(jìn)的壓力傳感器技術(shù)，有助于改進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)，如用于機(jī)器人假肢和機(jī)械臂。
由西蘇格蘭大學(xué)（UWS）、集成石墨烯有限公司牽頭的研究團(tuán)隊(duì)正在開展一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)先進(jìn)傳感器開創(chuàng)性項(xiàng)目，旨在開發(fā)提供觸覺反饋和分布式觸摸的精確壓力傳感器，增強(qiáng)機(jī)器人的能力，幫助提高它們的靈活性和運(yùn)動(dòng)技能。
UWS薄膜、傳感器和成像研究所所長(zhǎng)、項(xiàng)目首席研究員戴斯·吉普森教授說：“近年來，機(jī)器人行業(yè)取得了令人矚目的進(jìn)步，然而，由于缺乏感知能力，機(jī)器人系統(tǒng)往往無法輕松執(zhí)行某些任務(wù)。為了讓機(jī)器人充分發(fā)揮其潛力，需要能夠提供更大觸覺能力的精確壓力傳感器。”
新型傳感器由3D石墨烯泡沫制成，名為GII，在機(jī)械壓力下具有獨(dú)特性能，傳感器使用壓阻方法，這意味著當(dāng)材料受到壓力時(shí)，它會(huì)動(dòng)態(tài)改變其電阻，很容易檢測(cè)并適應(yīng)所需的從輕到重的壓力范圍。
據(jù)介紹，GII能夠模擬人類觸摸的敏感性和反饋，這種特性使其適合用于疾病診斷、能量存儲(chǔ)等多種領(lǐng)域。這可能會(huì)對(duì)機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)世界的一系列應(yīng)用產(chǎn)生革命性影響，從外科手術(shù)到精密制造等。
UWS計(jì)算工程和物理科學(xué)學(xué)院的卡洛斯·加西亞·努內(nèi)斯博士補(bǔ)充說，在機(jī)器人和可穿戴電子設(shè)備中，壓力傳感器是至關(guān)重要的元件，無論是提供信息輸入系統(tǒng)，還是賦予機(jī)器人系統(tǒng)類似人類的運(yùn)動(dòng)技能。像3D石墨烯泡沫這樣的先進(jìn)材料，由于其出色的電氣、機(jī)械和化學(xué)性能，在此類應(yīng)用中具有極大的潛力。
下一階段，研究團(tuán)隊(duì)將尋求進(jìn)一步提高傳感器的靈敏度，使其在機(jī)器人系統(tǒng)中更廣泛地應(yīng)用。

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