人工智能，機器學習和智能系統都是新概念，在過去的幾十年中，這些新概念似乎已強有力地進入了我們的生活。受小說和電影的啟發(fā)，我們一直對這些科幻夢想變成現實（從機甲，機器人和半機械人）著迷，這些夢想已成為我們日常生活中不可或缺的一部分。

旨在幫助和協助人類進行工作和活動的機器人可以定義為機械，電子和信息工程與計算機科學之間的交集。通過這種強有力的合作而產生的領域被稱為機器人技術，旨在創(chuàng)建機器和計算機系統的設計，構造和操作，以發(fā)展其感知，控制，感官反饋和信息處理能力。

在我們邁向斯皮爾伯格（Spielberg）人工智能時代（可能比我們想象的更接近）的過程中，智能機器人系統已成為近年來最熱門的研究主題之一，科學家致力于創(chuàng)建能夠模仿人類感知力的機器人，例如視覺，感應溫度和觸摸的能力。當與假肢和機械臂相關時，最后一個功能尤其重要。

先進的觸覺傳感器正在積極研究中，在這一領域中，面臨著兩個關鍵挑戰(zhàn)。首先是傳感器本身的設計，其應用取決于其形狀和機械性能。在這里，靈活性是游戲的名稱。實際上，柔軟，靈活的觸覺傳感器可以安裝在彎曲甚至不規(guī)則的表面上，相對于其剛性對應物，它們具有更多的用途，這可能會限制機器人的運動和能力。

第二個挑戰(zhàn)與所述觸覺傳感器的電源有關。最近的報告顯示，觸覺傳感器當前依靠商用電池供電，但是這里最大的缺點是它們的負擔，重量，成本以及潛在的有害環(huán)境環(huán)境影響。因此研究人員繼續(xù)問自己：我們如何解決這些要點？

正如研究中經常發(fā)生的那樣，自然對我們有很多教益，在中國武漢的科學技術大學，科學家受到自然系統的啟發(fā)，可以制造出一種新型的，柔軟的，自供電的觸覺傳感器。他們的研究最近在《高級智能系統》上報道，該團隊在當前的類似設備上取得了進步，這些設備不僅提供了更高的靈活性，而且還解決了與電源相關的問題。

到目前為止，研究人員已經在電容，壓阻，壓電，摩擦電和磁微機電系統中制造了具有可靠和獨特機械響應的柔性觸覺傳感器。最近，也報道了磁傳感系統，但是，與大多數其他觸覺傳感器一樣，它們仍需要外部電源。

蘇斌教授及其同事通過設計和制造不需要任何外部電池的柔性，柔軟的觸覺傳感器，就可以解決這個問題。您可能會問這怎么可能？這款新設備的設計借鑒了自然，以我們自己的皮膚為靈感。

我們的皮膚有幾種不同的感覺感受器，這些感受器使我們能夠將從外界獲得的刺激轉換為不同的“可讀”感覺，例如熱/冷，疼痛或觸覺�；�于這種想法，已經開發(fā)出人工感覺受體，以利用其質膜的物理變形來感知不同的刺激。這些是由機械門控的離子通道制成的，這些通道在受到壓力，接觸，拉伸和聲音刺激時會打開或關閉。

柔軟的自供電傳感器被設計為默克爾的磁盤。當安裝在機械臂上時，它可以用于深度學習。

本研究的研究人員設計了一種新型的輕觸傳感器，該傳感器模仿了在我們皮膚中發(fā)現的默克爾圓盤的功能和結構-對輕觸產生反應的神經末梢。新的觸覺傳感器利用了磁電效應，它由兩個不同的部分組成：第一個是復合混合物，由磁粉和彈性體組成，形成一個彈性磁塊，實際上它對默克爾圓盤的反應相似。傳感器的后半部分由導電的盤繞銅線組成（見圖）。

在傳感器中，磁通量垂直穿過磁性復合材料，流向底部螺旋形的銅同心環(huán)。外部機械應力（例如壓縮）會使磁性復合材料變形并改變內部磁通量。根據法拉第電磁感應定律，磁通量的變化會引起通過導電電路的電勢變化，進而可以將其測量為電信號。

當將柔軟的自供電磁電觸覺傳感器安裝并用作指尖在機械臂上時，這可以通過讀取不同的電信號來“感覺”各種物體，通過將每個電信號與由機器人處理的相應物體相關聯來創(chuàng)建特定的模式。機械臂。

換句話說，這意味著可以根據由軟磁電觸覺傳感器感測到的信號模式來區(qū)分對象。這使機器人能夠識別其周圍環(huán)境以及與之交互的對象，從而模仿了人類的觸覺感知功能。

在進行實驗和計算分析的同時，研究人員還報告了關鍵參數，這些參數使他們能夠控制軟觸覺傳感器的電氣性能。特別是，他們發(fā)現磁性復合材料中各組分的比例，其形狀以及磁性彈性體的尺寸對磁場強度有很大影響。毫無疑問，這將指導傳感器的改進。

這組作者說，他們的新型磁電軟傳感器設計有望在一系列自供電的傳感系統中體現出來，這將為未來智能機器人科學的發(fā)展和深度學習提供未開發(fā)的途徑。

我們可以堅定地落后，并預見該領域的光明前景。讓我們“保持聯系”以了解機器人技術的新發(fā)展！