从传递疼痛到自主修复，电子皮肤离人类皮肤还远吗？

2020-12-23 16:54

电子皮肤，是对人类皮肤进行模拟甚至是还原，从而使机器人拥有像人类一样的触觉。

通常情况下，为了模仿人类皮肤的功能和机械特性、能够像衣服一样附着在设备表面，电子皮肤多由轻薄、透明、柔软、拉伸性优良的材料制成。

理想的电子皮肤应具有快速响应的触觉感知和反馈能力、良好的扩展性和耐用性。

早在2018年，英国《每日邮报》6月22日报道称，研究人员已经打造出一种能感知疼痛和触感的电子皮肤，包裹这种电子皮肤的假体能够有效帮助截肢者避免受伤。

这种电子皮肤是由橡胶和织物打造的薄层,它能够覆盖假手的指尖并且产生电脉冲。当电子皮肤与物体接触时,这些微小的脉冲就会刺激假肢中的神经来模拟一种真实的触感。

约翰-霍普金斯大学毕业生Luke Osborn说：“感知疼痛对于功能齐全的肢体来说是至关重要的，因为这种感觉可以帮助我们躲避危险、保护我们的身体。疼痛当然是令人讨厌的，但是它也是目前截肢者缺少的重要防护性触感。”

该电子皮肤的问世，在很大程度上给截肢者带来了希望，也许在不久的将来，截肢者可以想正常人一样生活，进而放下心中的不平衡。

在2019年7月18日，新加坡国立大学的一个研究小组在新一期美国《科学·机器人学》杂志上报告说，他们从人类的感觉神经系统获得灵感,历时一年半开发出一种名叫“异步编码电子皮肤”的人工皮肤。

该电子皮肤采用的是和传统电子皮肤不一样的构造。它的传感器不像传统电子皮肤那样是互相连接的，而是让所有传感器都可以连接到一个共同的导体，且每个传感器独立工作。

这样一来，只要传感器和导体之间存在一个连接，ACES使能的电子皮肤就可以继续工作，从而不容易受到损伤的影响，而且还可以进一步扩大接收器数量，实现大范围感知。

此外，该电子皮肤作为一种神经模拟架构，可以同时传输热触觉信号，同时保持极低的延迟。

基于它的构造，与传统的电子皮肤相比，其最突出的优点就是超强的反应能力和抗损能力。

异步编码电子皮肤是人类在电子皮肤领域的一大重要成果，意味着电子皮肤更进一步地接近人类皮肤。

在今年12月1日，据国外媒体报道，目前，专家指出，现已研制出一种结实、有弹性、灵敏度较高的人造皮肤，可以自修复5000多次，未来可用于假肢修复。

该电子皮肤是由沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学研制的。研究小组称，未来这种电子皮肤可用于监控人体健康或者建造飞机，因为它和人类皮肤一样敏感。虽然这不是科学家第一次尝试以电子方式复制人类皮肤，但之前的尝试都无法与该产品相媲美。

这款电子皮肤可以感知 20 厘米范围内的物体，在 0.1 秒内做出反应，并自修复 5000 多次。这是此前任何电子皮肤都不能做到的。

从传递痛苦到可自主修复，电子皮肤经历了一次又一次的改变，尽管目前电子皮肤离人类皮肤还相差很远，但相信随着人类不断的深入研究，在未来的不久，电子皮肤一定会成为人类的福音。

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