编织机器人电子皮肤成为可能

你知道吗,复杂的电路系统也可以“纺”进柔软的纤维里,编织机器人电子皮肤成为可能。记者从东华大学获悉,东华大学教授朱美芳、研究员王刚等通过微流控编码纺丝,将电子器件及其连接关系融入连续纤维的内部结构,实现纤维成形与电路构筑同步进行,让纤维本身成为电路。这一进展为具身智能应用提供了更多可能。

团队通过精密流体设计,将电路布局转化为纺丝程序。在纤维横截面上,调控导电、绝缘、发光或半导体材料流体性质,形成稳定功能层;沿纤维长度方向调节纺丝液输入,使功能层连续或间断,形成器件间电连接。该平台构筑了彩色电致发光、模拟信号处理、数字逻辑运算和非接触空间感知等模块,并将晶体管、电阻、电容等器件按设计互连,在单根纤维内实现可调滤波电路、反相器等电路功能。

应用验证中,空间感知纤维布置在机械臂夹爪内侧,可计算目标位置并驱动机械臂实现自动跟踪;柔性交互界面及配套系统实现手指对机械臂和无人机的非接触控制。

朱美芳表示,这项工作的意义是建立一套贯通功能材料空间组织、纤维器件构筑与电路互连的设计制造方法,为可穿戴计算、柔性人机交互、软体机器人和具身智能系统提供新的技术路径。