到机器人技术，研究创造一种行为像真实皮肤一样的人造皮肤一直是该领域许多科学家最近工作的重点。尽管他们在这方面已经取得了很大的进步，但他们仍然在努力解决皮肤的一个关键能力: 同时检测多种刺激的能力。

现在，EPFL（瑞士洛桑联邦理工学院）工程学院可重构机器人实验室(RRL)的研究人员已经构想出一种传感器，它可以识别弯曲、拉伸、压缩和温度变化的组合，使用颜色作为输入数据。

这项发明叫“色感”

据最新发表在《自然·通讯》上的一项研究，瑞士洛桑联邦理工学院工程学院可重构机器人实验室（RRL）开发出一种传感器，可感知弯曲、拉伸、压缩和温度变化的组合，所有这些都使用一个强大的系统，并可归结为一个简单的概念：颜色。

开发能感知位置、压力和温度变化的传感器，对于可穿戴设备和人机界面等技术都很重要。但人类皮肤能够同时感知多种刺激，这是机器人技术一直难以实现的目标。

RRL的新技术ChromoSense依赖于一个半透明橡胶圆柱体，该圆柱体包含3个染成红色、绿色和蓝色的部分。设备顶部的LED通过其核心发送光线，当设备弯曲或拉伸时，光路中颜色的变化会被底部的小型光谱仪检测到。

研究人员表示，同时通过3根吸管喝3种不同口味的冰沙时，如果弯曲或扭转吸管，每种口味的比例都会发生变化。这与ChromoSense的工作原理相同。当圆柱体染色部分变形时，它会感知穿过彩色部分的光线的变化。

该设备的热敏部分还可使用特殊染料（类似于变色T恤或情绪戒指中的染料）来检测温度变化，加热时颜色会改变。

能更好服务于人类

“想象一下，你同时用三根不同的吸管喝三种不同味道的冰沙:如果你弯曲或扭曲吸管，你得到的每种味道的比例都会发生变化。这与ChromoSense使用的原理相同:当这些部分的几何形状变形时，它会感知穿过彩色部分的光的变化，”RRL的首席研究员杰米·派克说。

“软机器人要想在日常生活中更好地为我们服务，它们需要能够感知我们在做什么，”她继续说道。

过去实现这一目标的尝试依赖于基于视觉的系统，如摄像头，这些系统本身就昂贵而笨重，并且需要收集大量数据，然后对其进行分析。另一方面，ChromoSense能够更有针对性地立即读取环境，并且该传感器可以很容易地集成到各种材料中，用于许多不同的活动。

也许它最显著的特点是它的多功能性，派克声称:“有了我们的技术，只要光能通过，任何东西都可以成为传感器。”然而，ChromoSense同时感受多种刺激的能力可能是优点也是缺点，因为清楚地识别同时施加的刺激可能很困难，并导致不准确的结果。

因此，该传感器尚未准备好批量生产。这仍然需要大量的工作，派克和她的同事们正在探索改进技术的方法，以感知局部施加的力，以及材料改变形状时的确切极限。

她解释说:“如果ChromoSense获得普及，许多人想把它作为通用机器人传感解决方案，那么我认为进一步提高传感器的信息密度可能会成为一个真正有趣的挑战。”

“超级皮肤”正成为现实

现如今，科学家们还在致力于研究电子皮肤并给它赋予更多的功能：比如柔韧性、耐用性、跟人体组织的相容性、舒适性等，从而为人类提供更多帮助和自然皮肤的功能延伸。

研究人员指出，ChromoSense可实现更有针对性、信息密集的读数，并可轻松嵌入到不同的材料中以执行不同的任务。由于其简单的机械结构和对颜色的使用，ChromoSense可能适合低成本的大规模生产。除了辅助技术（例如辅助行动外衣）之外，其还可用于运动装备或服装中，向用户提供有关身体形态和动作的反馈。

随着科技的发展和创新，“电子皮肤”系列科研将成为这个领域重大的革新技术，将可以像创可贴一样贴在人体的皮肤上追踪并实时监测人体的肌肉运动，比如可以测量血压、心率大脑活动等健康数据，并给予医疗帮助。未来还可能在义肢上进行技术的革新，让失去触觉的人可以重新触摸这个世界。

展望未来，研究团队计划为ChromoSense尝试不同的形式，如适合折纸机器人的扁平形式。研究人员称：“利用我们的技术，只要光线可穿过，任何东西都可成为传感器”。

文章来源： 极目新闻，湖辣，光明网