最新的电子皮肤创新技术已经开发出来，比人类皮肤更具有触觉。这将有助于为机器人和更逼真的人类假肢创造皮肤，从而恢复触觉。它们是透明的，自愈的，防水的，可以像人类皮肤一样自我修复。它的特别之处在于，它的工作速度是人类触觉的1000倍。在未来，这个智能系统可以用于灾难恢复，也可以进行普通的操作，比如打包物品。

        新加坡国立大学(NUS)的一组研究人员开发了一种名为“异步编码电子皮肤”(ACES)的人工神经系统。

        新型电子皮肤系统对损伤具有超高的响应性和鲁棒性，可与任何类型的传感器皮肤层搭配使用，有效发挥电子皮肤的功能。

        这项创新是由新加坡国立大学工程系材料科学与工程系助理教授本杰明·蒂和他的团队完成的，于2019年7月18日在著名的科学杂志《Science Robotics》/上首次报道。

        快于人类感觉神经系统

        人类利用触觉完成几乎每一项日常任务，比如拿起一杯咖啡或握手。没有它，我们甚至会失去我们走路时的平衡感。同样,机器人需要有一个触觉为了更好的与人交流,但机器人今天仍不能感觉很好电子皮肤技术十多年来的希望让机器人和假肢设备更好的触觉。

        新加坡国立大学的研究小组从人类的感觉神经系统中汲取灵感，花了一年半的时间开发出一种可能表现更好的传感器系统。ace电子神经系统可以探测到像人类传感器神经系统这样的信号，但与人类皮肤上的神经束不同，它是由一个由传感器组成的网络通过一个单一的导电体连接而成。它也不像现有的电子皮肤，有相互连接的布线系统，可以使他们对损坏敏感，并难以扩大。

        阐述灵感,助理教授三通,他还拥有任命在新加坡国立大学电子与计算机工程系,新加坡国立卫生研究所创新科技(iHealthTech) N.1健康研究所和混合集成柔性电子系统(诱导)计划,说:“<我>人类感官神经系统非常有效,和它的工作在某种程度上,我们经常是理所当然的。它也非常坚固的损害。例如，当我们被割伤时，我们的触觉不会受到影响。如果我们能模仿我们的生物系统的工作原理，并使它变得更好，我们就能在机器人领域带来巨大的进步，而电子皮肤在机器人领域的应用占主导地位。

        ace检测触摸的速度是人类感觉神经系统的1000倍以上。例如，它能够在不到60纳秒的时间内区分不同传感器之间的物理接触——这是电子皮肤技术有史以来最快的速度——即使有大量传感器。启用了aces的皮肤还可以在10毫秒内准确识别物体的形状、纹理和硬度，比眨眼的速度快十倍。这是由于ace系统的高保真度和捕获速度。

        ace平台还可以设计成对物理损伤具有很高的鲁棒性，这是电子皮肤的一个重要特性，因为电子皮肤经常与环境进行物理接触。与目前用于互连现有电子皮肤中的传感器的系统不同，ace中的所有传感器都可以连接到一个通用的导体上，每个传感器独立工作。这使得支持aces的电子皮肤能够继续工作，只要传感器和导体之间有一个连接，使它们不那么容易受到损坏。

        智能电子皮肤机器人和假肢

        ace的简单布线系统和出色的响应能力，即使是在传感器数量不断增加的情况下，也是关键特性，这将有助于扩大用于人工智能(AI)应用于机器人、假肢设备和其他人机界面的智能电子皮肤的规模。

        助理教授Tee解释说:“的可扩展性是一个关键的考虑因素，因为需要大块高性能的电子皮肤来覆盖机器人和假肢设备的相对较大的表面积。”他补充说:“ ace可以很容易地与任何类型的皮肤传感器层配对，例如，那些设计用来感知温度和湿度的传感器层，以创建高性能的支持acs的电子皮肤，具有特殊的触觉，可用于多种用途。”

        例如，把ace与透明、自愈、防水的传感皮肤层结合起来，创造出一种能自我修复的电子皮肤，就像人类皮肤一样。这种类型的电子皮肤可以用来开发更逼真的假肢，帮助残疾人恢复触觉。

        其他潜在的应用包括开发更多的智能机器人，这些机器人可以执行灾难恢复任务，或者接管日常操作，比如在仓库中包装物品。因此，新加坡国立大学的研究团队希望在下一阶段的研究中进一步将ACES平台应用于先进的机器人和假肢设备。

        来源：Medindia

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