新加坡国立大学 新加坡国立大学的研究人员开发了无线、超薄和无电池的应变传感器，其灵敏度是传统技术的10倍
这些重量轻的应变传感器可以集成到康复手套中，以提高其灵敏度和性能
学分:新加坡国立大学 新加坡国立大学(NUS)的一个研究团队在助理教授陈宝延的带领下，通过开发一系列新的纳米材料应变传感器，朝着提高工业机器人手臂的安全性和精度迈出了第一步，这些传感器在测量微小运动时的灵敏度是现有技术的10倍
由新加坡国立大学团队开发的这些新型应变传感器采用称为MXenes的柔性、可拉伸和导电纳米材料制成，超薄、无电池，可以无线传输数据
有了这些理想的特性，这种新型应变传感器有可能被广泛应用
来自新加坡国立大学化学与生物分子工程系的助理教授陈解释说:“传统应变传感器的性能一直受到所用传感材料性质的限制，用户为特定应用定制传感器的选择有限
在这项工作中，我们开发了一个简易的策略来控制MXenes的表面纹理，这使我们能够控制各种软外骨骼应变传感器的传感性能
这项工作中开发的传感器设计原则将显著提高电子皮肤和软机器人的性能
" 精密制造 这种新型应变传感器可以得到很好利用的一个领域是精密制造，在精密制造中，机械臂被用来完成复杂的任务，比如制造像微芯片这样的易碎产品
新加坡国立大学研究人员开发的这些应变传感器可以像电子皮肤一样涂在机械臂上，以测量它们拉伸时的细微运动
当沿着机器人手臂的关节放置时，这些应变传感器允许系统精确地理解机器人手臂移动了多少以及它们相对于静止状态的当前位置
当前现成的应变传感器不具备执行此功能所需的精度和灵敏度
用于精密制造的传统自动化机械臂需要外部摄像机从不同角度瞄准它们，以帮助跟踪它们的定位和运动
新加坡国立大学团队开发的超灵敏应变传感器将有助于提高机器人手臂的整体安全性，为误差小于1度的特殊运动提供自动反馈，并消除对外部摄像头的需求，因为它们可以在没有任何视觉输入的情况下跟踪定位和运动
“我很高兴能与新加坡国立大学的陈宝延助理教授和他的团队合作，开发适用于软机器人和工业机械臂的无线传感器模块
我们共同开发的无线传感器具有客户指定的传感性能，允许机器人进行高精度运动，反馈传感数据可以无线传输，这与Realtek Singapore在无线智能工厂中的做法一致
Realtek将继续与新加坡国立大学建立强有力的合作，我们期待将实验室的技术推向市场
叶宝利，新加坡房地产公司董事长
可定制的超灵敏传感器 这一技术突破是生产工艺的发展，使新加坡国立大学的研究人员能够在一个宽工作窗口内以高信噪比创建高度定制的超灵敏传感器
传感器的工作窗口决定了它可以伸展多少，同时仍然保持其传感质量，并且具有高信噪比意味着更高的精度，因为传感器可以区分机器人手臂的细微振动和微小移动
这种生产过程允许团队将他们的传感器定制为0%到900%之间的任何工作窗口，同时保持高灵敏度和信噪比
标准传感器通常可以达到100%的范围
通过将多个传感器与不同的工作窗口相结合，新加坡国立大学的研究人员可以制造出一个单一的超灵敏传感器，否则这是不可能实现的
该研究团队花了两年时间来开发这一突破，并于2020年9月在科学杂志《美国化学学会纳米》上发表了他们的工作
他们也有一个在柔软的机器人康复手套中应用柔软外骨骼的工作原型
“这些先进的柔性传感器为我们的软穿戴式机器人提供了一种重要的能力，可以感知患者的运动表现，尤其是在运动范围方面
这将最终使软机器人能够更好地理解病人的能力，并为他们的手部动作提供必要的帮助，”美国国立大学生物医学工程系软机器人实验室负责人、美国国家机器人R&D项目办公室软机器人和混合机器人项目负责人雷叶·约副教授说
机器人手术 该团队还希望提高传感器的能力，并与新加坡总医院合作，探索在康复机器人的外骨骼和经口机器人手术的手术机器人中的应用
“作为一名外科医生，我们不仅依靠我们的视觉，还依靠我们的触觉来感受我们身体内部进行手术的区域
例如，癌组织感觉与正常健康组织不同
“通过将超薄无线传感模块添加到长机器人工具中，我们可以在手无法触及的区域进行操作，并潜在地“感受”组织的硬度，而不需要进行开放式手术，”Dr
林伟明，新加坡总医院耳鼻咽喉头颈外科高级顾问
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
