南方科技大学材料科学与工程系教授郭传飞与合作者开发了一个类似人类手指的高分辨人工传感系统，能分辨细腻质地，如斜纹布、灯芯绒和羊毛。研究结果或能提高机器人和人类义肢的细触觉能力，有望应用于虚拟现实。相关研究近日发表于《自然—通讯》。
人类能用手指轻抚物体表面，通过静压力和高频振动来辨别物体。之前用来开发感知物理刺激的人工触觉传感器的方法只能基于触觉或多重传感器来识别现实世界物体。开发高时空分辨率和灵敏度的实时人工传感系统一直存在挑战。
研究者报道了一种模拟人类指纹特征的柔性滑觉传感器，能让系统在触摸或传感器滑过物体表面时识别表面质地的微小特征。通过结合机器学习，他们将该传感器整合到一个人类手部义肢上，发现该传感器能捕捉到细小的触觉信号，并能识别20种不同材质，包括亚麻、尼龙、聚酯纤维和泡泡纱，准确率可达100%。
作者认为，进一步研究或有助于提升机器人的感知能力，促进佩戴人工义肢的患者的感知恢复，并应用于基于触觉的虚拟现实和消费电子产品。
滑觉传感器正在一块织物上识别其质地。图片来自：郭传飞
一只装有滑觉传感器的义肢手。图片来自：郭传飞
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42722-4
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