機器人也能有感覺!中興大學材料科學與工程學系助理教授賴盈至團隊,研發出一款具有自主感測功能的軟性機器人,如同人類的皮膚,能主動感知外部的刺激狀態並即時作出反應。更特別的是,它的感知能力不需要電池驅動,而是靠大自然的靜電原理進行,研究成果本月刊登於國際知名期刊《先進材料》(Advanced Materials)。
此款軟性機器人設計靈感源於溫暖且多功能的「杯麵機器人」,以矽膠為原料,包覆可伸縮的奈米導電材料作為感測皮膚,此感測皮膚不同於傳統被動元件,不需要電池驅動,可直接感受周圍靜電變化,兼具柔軟、可伸縮、可隨意變形、可感知外在環境因子(如觸覺、壓力、濕度、溫度等)、肌肉運動等特點,應用潛力極大。
賴盈至指出,有感覺軟機器人可以偵測移動貨品時的各種動作(如靠近、拿取、移動等),也能自主察覺貨品意外掉落的風險,加上柔軟的特性,適合應用於採收一些外皮較軟嫩的蔬果,如蕃茄、草莓等,也可以用於觸診、把脈、偵測尿布濕度等細膩的觸摸動作,可免去硬式機器人的不適感與危險性,更貼近人體,能提供更友善的人機互動。此外,有皮膚的軟機器人也可以感受人類觸摸,直接產生的感覺訊號可進行直觀互動,或者進一步處理做更複雜的應用。
賴盈至表示,仿生軟性機器人,具有柔軟的肌肉,更大的運動自由度,可以提供更安全、更舒適的人機互動,以及更能適應多變環境,是近年新興開發領域。此次研究突破處有二點,一是可隨機器人軀體變形、伸縮、且可大面積覆蓋的機器人皮膚感測器,另一是提出利用大自然的摩擦靜電來進行感測,而不需要額外的電池驅動感測元件。這是第一次有仿生軟體機器人可以藉由主動式的感測皮膚來實現感覺能力。
賴盈至補充,在生物體中,皮膚是人類的最大器官,不僅是具有良好的機械屬性,如柔韌性、拉伸性和柔順性,可保護表面,而且還能主動感知環境信息,包括觸摸、壓力、濕度等。機器人如果有皮膚,就可以像人類一樣做更多的事情,潛力將會相當巨大,而且,如果這種感覺能力還可以不需要電池驅動,那就更加完美了。但是,實現機器人皮膚是極具困難的,傳統硬感測器無法隨著機器人的軀體而配置;再者,大面積的配置下,可撓性被動感測器的功耗是獨立機器人電力的一大問題。此款軟性機器人的皮膚,不僅非常柔軟、可伸縮,而且利用大自然的靜電來進行感測,不需要電或光訊號來驅動,讓感測器的功耗降至最低。對於未來人工智能、軟性機器人、機器人皮膚等應用發展,開啟了重要的大門。
圖說:軟性機器人設計可設計成夾具
圖說:軟性機器人進行脈搏量測
照片圖說:中興大學材料系助理教授賴盈至(右2)團隊,研發出一款具有自主感測功能的軟性機器人
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興大研發「有感」軟性機器人
稿源:2018-7-4/公視新聞/邱植培、彭煥群
國立中興大學研發出軟性機器人,搭配以靜電感應的軟性機器人皮膚,動作更細膩,只要透過上面的奈米感應器,這樣的研究成果,已經發表在國際期刊上。
這個像毛毛蟲爬動的東西,慢慢移動到手腕上,這是中興大學材料科學與工程學系研究團隊最新研發的機器人,有別於以往硬梆梆的機器人,這個機器人全由橡膠製成,包覆可伸縮的奈米導電材料感測皮膚,透過上面的感測器,還能進行把脈的動作。
中興大學材科系助理教授賴盈至表示,「我們這次研發的機器人,可以利用大自然的靜電,感觸外在的環境的因子;包含這個壓力、觸覺、溫度還有濕度等等,那它可以不需要外在電力的驅動下,利用大自然的靜電來做這些感應的功能。」
中興大學表示,傳統硬式感測器無法彎曲,而且要大面積配置,電力就是一大問題,這次的研發成功的軟性機器人皮膚,不僅柔軟、可伸縮,而且利用大自然的靜電來進行感測,不需要電或光訊號來驅動。
中興大學材科系助理教授賴盈至指出,「賦予它這個皮膚感測的能力,可以讓機器人同時可以順應環境的變化,而變形之外呢,它還有皮膚的感覺能力,可以知道它需要多少力道,來做一個回饋控制。」
這次的研究成果,也刊登在國際知名期刊「先進材料」,未來除了可以運用在觸診、把脈等醫療設備,也適合應用在採收蔬果,中興大學認為,這次的成果,對於未來人工智能應用發展,開啟了重要的大門。
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興大研發有感覺的軟性機器人 可觸診把脈
稿源:2018-06-26/中央社/趙麗妍/台中
中興大學材料科學與工程學系助理教授賴盈至團隊,研發一款具有自主感測功能的軟性機器人,可用來採收蔬果,還可用於觸診、把脈、偵測尿布濕度等細膩的觸摸動作。
該研究成果本月刊登於國際知名期刊「先進材料」(Advanced Materials)。
中興大學今天表示,此款軟性機器人設計靈感源於溫暖且多功能的「杯麵機器人」,以矽膠為原料,包覆可伸縮的奈米導電材料感測皮膚,如同人類的皮膚,能主動感知外部的刺激狀態即時作出反應。
此款軟性機器人感測皮膚不需要電池驅動,可直接感受周圍靜電變化,兼具柔軟、可伸縮、可隨意變形、可感知外在環境因子、肌肉運動等特點。
賴盈至指出,有感覺軟機器人可偵測移動貨品時的各種動作,也能自主察覺貨品意外掉落的風險,加上柔軟的特性,適合應用於採收一些外皮較軟嫩的蔬果,如蕃茄、草莓等,還可做觸診、把脈、偵測尿布濕度等細膩的觸摸動作。
賴盈至指出,實現機器人皮膚是非常困難的,傳統硬感測器無法隨著機器人的軀體配置;大面積的配置下,可撓性被動感測器的功耗是獨立機器人電力的一大問題。
此款軟性機器人的皮膚,不僅非常柔軟、可伸縮,而且利用大自然的靜電來進行感測,不需要電或光訊號來驅動,讓感測器的功耗降至最低,對於未來人工智能、軟性機器人、機器人皮膚等應用發展,開啟了重要的大門
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「杯麵」來的靈感! 興大用矽膠研發有觸覺的軟性機器人
稿源:2018-06-26/自由時報/蘇孟娟
卡通「大英雄天團」中圓滾滾的機器人「杯麵」啟發研究靈感!中興大學材料科學與工程學系助理教授賴盈至團隊,利用矽膠產生的靜電變化感測,研發出「有觸覺」的軟性機器人,研究成果本月刊登於國際知名期刊《先進材料》(Advanced Materials)。
賴盈至指出,卡通「大英雄天團」中可愛的「杯麵」顛覆機器人形象,刺激各界投入機器人研發,他也開始著手研究比「杯麵」更有感覺的機器人。因此聯想到自然界包括章魚等節肢動物,伸縮自如的變形,聯想設計仿生機器人,發現矽膠不但形體具有變化彈性,且容易產生靜電,設法聯結到機器人運用上。
賴盈至指出,矽膠產生靜電後,靠奈米導電材料偵測訊號,判讀訊息或動作;例如形成靜電後就會產生靜電作用力,若物件離開矽膠,靜電作用力消失,即能判斷物件消失,可用在偵測移動貨品時的各種動作如靠近、拿取、移動等,也能察覺貨品意外掉落的風險。
另可作為感測皮膚,可偵測尿布乾濕度,因乾尿布與多了水氣的尿布形成的靜電訊息不同,可據以判斷尿布乾溼情況,甚至透過脈搏跳動產成的不同壓力,感測脈動等。
賴盈至指出,這項研究利用自然的靜電現象偵測,有別於傳統的機器被動元件,不需要電池驅動,另因是利用矽膠接觸,柔軟的材質有別於冷冰冰的機器人,運用於觸診、把脈、偵測尿布濕度等動作,均可免去硬式機器人的不適感與危險性,更貼近人體,也提供更友善的人機互動,等於是「有觸覺的機器人」。
此外,賴盈至說,仿生軟性機器人,具有更大的運動自由度,可做更多且安全、更舒適的人機互動或運用;因是利用大自然的靜電來進行感測,不需要電或光訊號來驅動,讓感測器的功耗降至最低,有助未來人工智能、軟性機器人、機器人皮膚等應用發展。
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興大研發「仿生軟性機器人」 登國際期刊
稿源:2018-06-26/聯合報/喻文玟
機器人也能有感覺!中興大學材料科學與工程學系助理教授賴盈至團隊,研發出一款具有自主感測功能的軟性機器人,矽膠材質如同人類的皮膚,能主動感知外部的刺激,並即時作出反應,而它的感知能力不需電池驅動,是靠大自然的靜電原理進行,研究成果刊登在6月國際知名期刊《先進材料》。
賴盈至指出,這款軟性機器人的設計靈感源,源自溫暖且多功能醫療用「杯麵機器人」,興大研究團隊以矽膠為原料,包覆可伸縮的奈米導電材料當作感測皮膚,並直接感受周圍靜電變化,兼具柔軟、可伸縮、隨意變形、感知外在環境因子。
結合矽膠、奈米導電材料特性、靜電驅動是興大「仿生軟性機器人」最大突破。
賴盈至表示,現在的機器人應用,都是「硬梆梆」的肢體動作,如果機器人像人一樣有皮膚,可保護表面,還能主動感知環境信息,包括觸摸、壓力、濕度等,就可像人類一樣做更多的事情,潛力將會相當巨大;而這種感覺能力還可不需要電池驅動,就更加完美。
要克服機器人不用電力,賴盈至的研究團隊,利用矽膠能和各種物品產生靜電能力的特性,透過摩擦、觸碰就能讓「軟性機器人」感測到觸覺、壓力、濕度、溫度,例如偵測移動貨品時的靠近、拿取、移動等動作,也能自主察覺貨品意外掉落的風險;也可以用在觸診、把脈、偵測尿布濕度這些細膩的觸摸動作。
賴盈至表示,「仿生軟性機器人」是近年新興開發領域,實現機器人擁有皮膚是極具困難的,傳統硬感測器無法也隨著機器人的軀體而配置。興大的研發突破在於利用矽膠、奈米導電材料讓感測器的功耗降至最低,對於未來人工智能、軟性機器人、機器人皮膚等應用發展,開啟了重要的大門。
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機器人有觸覺?興大研究登國際期刊
稿源:2018-06-26/中國時報/林欣儀
機器人也能有觸覺?國立中興大學材料科學與工程學系研究團隊利用矽膠、奈米導電材料製作機器人,不但具有柔軟特性,適合採收蔬果或觸診、把脈等工作,且能主動感知外界刺激並即時反應,極具發展潛力,其研究成果本月獲國際知名期刊《先進材料》刊登。
提到這款「軟性機器人」,興大材料科學與工程學系助理教授賴盈至說,對生物來說,皮膚是人類最大器官,不但具拉伸性、柔順性,且能感知環境訊息,一開始的發想就是「機器人如果有皮膚,就能跟人類一樣做更多事」,開始運用不同材料嘗試讓機器人擁有觸感。
研究團隊指出,軟性機器人設計靈感源自於溫暖、多功能的「杯麵機器人」,利用矽膠包覆住可伸縮的奈米導電材料作為感測皮膚,其只需藉由大自然的靜電原理做驅動,可以直接感受周圍靜電變化,藉以感知壓力、濕度或溫度等,並感受人類觸摸、做出互動。
除具有對外界物品的感知力,賴盈至表示,此材料還具有柔軟特性,可以隨著機器人的軀體做變形、伸縮或大面積覆蓋機器人皮膚感測器,適合應用來採收番茄、草莓等易爛蔬果,或是做為觸診、把脈及偵測尿布濕度等動作。
賴盈至強調,這款仿生軟性機器人提供人類與機器間更安全、舒適的互動,也是首次可藉由主動式的感測皮膚展現機器人感知能力,對未來人工智慧及機器人皮膚的應用發展影響很大。
圖說:【中央社】中興大學材料科學與工程學系助理教授賴盈至團隊,研發出一款具有自主感測功能的軟性機器人,以矽膠為原料,包覆可伸縮的奈米導電材料感測皮膚,如同人類的皮膚,能主動感知外部的刺激狀態即時作出反應。
圖說:【自由時報】「杯麵」機器人來的靈感!興大用矽膠研發有觸覺的軟性機器人。