一種柔軟、輕薄、輕便的皮膚狀電子系統(tǒng)

皮膚可以說是人類一個非常龐大且復雜的器官，具有很強的感知功能，科學家一直都想將其復制到機器人身上。近日，韓國國立首爾大學的研究團隊開發(fā)了一種柔軟、輕薄、輕便的皮膚狀電子系統(tǒng)，可通過簡單的層壓工藝無線激活軟體機器人。

他們開發(fā)了的電子皮膚由兩部分組成，完全打印的無線軟驅(qū)動系統(tǒng)和可拉伸的混合電子器件。其中一部分是用于人體側(cè)輸入感應的電子皮膚，另一部分則用于激活軟體機器人。電子皮膚的材料非常柔軟，跟目標機器人身體所用的材料相同，非常?。?1mm）,也非常輕便（約0.8g），并且還具有空間分割的電路配置和一系列微型IC組件（標準尺寸< 1.5毫米×1.5毫米）。因此，它們可以很好地貼合在動態(tài)的表面，像人類的皮膚或軟體機器人一樣可拉伸。

該系統(tǒng)的電子功能基于無線皮膚間通信。電子皮膚對可以在超過5米的距離上執(zhí)行四狀態(tài)控制信號的無線通信，并且嵌入式編碼機制使得皮膚間通信具有耐噪聲性。

這種電子皮膚既輕柔又緊湊，安裝到軟體機器人的表面可以像軟驅(qū)動器一樣激活肌肉，且不會干擾其軟運動，并且這個過程是可逆的。這種電子皮膚介導的軟機器人裝配的好處包括適應性運動，幫助機器人在高度有限的空間內(nèi)通過和/或操作，其橫截面甚至小于機器人尺寸。此外，電子皮膚對和相應的無線皮膚間通信概念可以通過可逆地組裝電子皮膚來無線激活多種類型的軟體機器人。

研究人員在論文中寫道，“軟體機器人在沒有剛性邊界的情況下有機地集成每個機器人部件具有很大的優(yōu)勢，但是當前的軟體機器人設計仍然依賴于驅(qū)動部件中的剛性部件。這種電子皮膚為軟體機器人裝配開辟了新的途徑。它柔軟、薄、輕，讓機器人感覺不到，但它作為驅(qū)動皮膚可以激活機器人?！?/p>

該研究成果發(fā)表在2018年5月30日出版的第18期《科學機器人》雜志上。