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機(jī)器人我們都已不再陌生。近年來(lái)，從特種機(jī)器人到工業(yè)機(jī)器人再到各種服務(wù)機(jī)器人，越來(lái)越多機(jī)器人已經(jīng)出現(xiàn)并應(yīng)用在我們的生產(chǎn)與生活之中，給人類(lèi)帶來(lái)了諸多便捷。不過(guò)，當(dāng)前的機(jī)器人還處于初級(jí)階段，距離達(dá)到真人的程度還有不小差距，其中之一的表現(xiàn)，就是機(jī)器人無(wú)法像人一樣做到感知。
為解決這一問(wèn)題，目前各國(guó)科學(xué)家都在積極研發(fā)電子皮膚。例如近日，來(lái)自德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員就表示開(kāi)發(fā)出了一款電子皮膚，可以幫助機(jī)器人感受人類(lèi)的觸覺(jué)。據(jù)悉，該電子皮膚由六邊形的傳感模塊組成，每個(gè)模塊大約有2歐元硬幣大小，當(dāng)它們連接在一起，就能形成柔軟的人造皮膚。
那么，何謂電子皮膚呢？說(shuō)到這個(gè)話題，就必須得先知道“柔性電子”。眾所周知，傳統(tǒng)電子器件都是塊狀、堅(jiān)硬的，它們不能彎曲、不能折疊、不具柔性。而柔性電子就是讓傳統(tǒng)電子器件變得像紙或手機(jī)膜一樣輕薄柔軟，同時(shí)具備橡皮一般的彈性。在此基礎(chǔ)上，電子皮膚是柔性電子重要的一大應(yīng)用。
電子皮膚，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是借助柔性電子技術(shù)制造的像人體皮膚一樣的電子器件。該電子器件需要像人皮膚一樣柔軟，同時(shí)具備和人類(lèi)皮膚一樣的觸覺(jué)等感知能力。有時(shí)候，甚至功能還要強(qiáng)于人類(lèi)皮膚，比如能夠擁有人體皮膚所沒(méi)有的獲取環(huán)境中各種物理化學(xué)信號(hào)的能力；以及實(shí)現(xiàn)與環(huán)境或人體的交互。
那么，電子皮膚何以擁有這些功能呢？這主要得益于其中集成的各種傳感器。如果了解人體皮膚，我們知道其之所以擁有觸覺(jué)，能反饋環(huán)境中的各種信號(hào)，是因?yàn)槠鋼碛懈鞣N能夠感知的神經(jīng)。參照這一原理，電子皮膚中各種傳感器就相當(dāng)于人體神經(jīng)，由此搭建起的一套機(jī)械化感知系統(tǒng)能幫助傳遞各種信息。
比如通過(guò)壓力傳感器，電子皮膚也可以感知物體軟硬程度；借助柔性壓力傳感器，也可以感知物體的形狀……總而言之，通過(guò)柔性電子技術(shù)構(gòu)建對(duì)硬度、壓力、形狀和材質(zhì)的感知，再與各種傳感器等相集成，我們基本就能構(gòu)建出擁有觸覺(jué)的電子皮膚。而這樣的電子皮膚適合的一大應(yīng)用便是在機(jī)器人身上。
因?yàn)楫?dāng)機(jī)器人擁有觸覺(jué)后，就能更全面、精準(zhǔn)地讀取環(huán)境中的壓力信號(hào)，從而行動(dòng)也會(huì)更為迅捷、準(zhǔn)確和多樣。對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，具備感知功能的電子皮膚就像給其裝上了一雙慧眼，讓其與人的距離進(jìn)一步拉近。當(dāng)然，除此以外電子皮膚也不失為人類(lèi)的一大“神器”，能夠有效增強(qiáng)和賦能人體的各個(gè)方面。
電子皮膚作用在人身上，不僅能夠彌補(bǔ)部分傷殘人士的感知能力，同時(shí)還能強(qiáng)化人體已有的一些功能。對(duì)于一些燒傷或截肢的人士來(lái)說(shuō)，電子皮膚無(wú)疑能夠幫助他們重獲新生，此外對(duì)于一些負(fù)重作業(yè)的人來(lái)說(shuō)，電子皮膚與可穿戴設(shè)備的結(jié)合也能緩解他們不小壓力?；诖?，電子皮膚能夠在醫(yī)療、可穿戴等領(lǐng)域發(fā)揮顯著價(jià)值。
今年4月份的時(shí)候，加州理工學(xué)院的研究人員就創(chuàng)造了一種電子皮膚。這種電子皮膚由一種柔軟、有彈性的橡膠材料制成，可以嵌入監(jiān)測(cè)健康信息的傳感器，直接貼在人的真實(shí)皮膚上就能記錄包括心率、體溫、血糖等健康指標(biāo)，對(duì)于酷愛(ài)運(yùn)動(dòng)人群或老年人來(lái)說(shuō)非常實(shí)用。與此同時(shí)，去年香港城市大學(xué)也研發(fā)了一款電子皮膚，能夠裝備在可穿戴設(shè)備之上。
除此之外，電子皮膚還能作用于游戲、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域之中，給人們帶來(lái)全新的體驗(yàn)和作業(yè)幫助。因此總的來(lái)說(shuō)，電子皮膚的應(yīng)用范圍很廣，不管是在機(jī)器人還是人體身上，價(jià)值都非常顯著。而據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2028年柔性電子市場(chǎng)將達(dá)到3000億美元以上，這表明未來(lái)電子皮膚的發(fā)展空間與潛力還很大，我國(guó)還需加大重視和布局。
截至目前，國(guó)內(nèi)真正涉及該領(lǐng)域的企業(yè)還不是很多，包括丹邦科技、漢威科技、威爾泰、北礦科技等在內(nèi)，基本都是一些大型上市企業(yè)。這一方面與電子皮膚相關(guān)技術(shù)還未成熟、成本盈利等因素有關(guān)，另一方面也是國(guó)內(nèi)對(duì)此的關(guān)注度還不是很高?；诖耍酉聛?lái)我國(guó)政府還需加強(qiáng)該方面的鼓勵(lì)、支持和引導(dǎo)，不斷提升我國(guó)科技創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。
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