科学家开发出心理感覚电子皮肤技术

一组由Professor Jae Eun Jang领导的科学家在DGIST（大邱庆北科学技术研究所）的信息和通信工程系开发了一种新的心理感覚电子皮肤技术。它能够检测到“刺痛”和“热痛”的感觉，就像人类一样。这项研究可以用于开发人形机器人，并且可以大大改善假肢领域，特别是对于使用假肢手的患者。

这些发展遵循了人类试图在某些平台上重现五种感官的趋势。这导致了诸如相机和电视等设备的发展，这些设备对社会产生了巨大的影响。现在，科学家仍然试图模仿触觉、嗅觉和味觉。下一种模仿技术可能是触觉感知，当前的触觉研究人员正在关注物理模仿技术。这些技术可以测量机器人抓取物体所需的压力。在心理感覚触觉研究中，研究人员专注于如何模仿人类的触觉感觉，例如软、光滑或粗糙。心理感覚触觉研究仍处于初期阶段，但正在取得重大进展。

由Professor Jae Eun Jang和团队开发的触觉传感器可以检测到类似于人类的痛觉和温度。该研究是在与Professor Cheil Moon的团队在脑科学和认知科学系、Professor Ji-woong Choi的团队在信息和通信工程系以及Professor Hongsoo Choi的团队在机器人工程系的合作下进行的。

这些团队能够开发出更简化的传感器结构，并且可以同时测量压力和温度。它可以应用于各种不同的触觉系统，无论传感器的测量原理如何。

研究人员大量关注氧化锌纳米线（ZnO纳米线）技术。该技术被应用为自供电触觉传感器。由于它利用压电效应，因此不需要电池来工作。这是因为压电效应通过检测压力来产生电信号。

该团队还使用了同时应用的温度传感器，以便一个传感器可以执行两个不同的任务。他们在聚酰亚胺柔性基板上排列了电极，然后生长了ZnO纳米线。然后，他们能够通过压力测量压电效应，并同时测量温度变化。研究人员还开发了一种信号处理技术，使用压力水平、刺激区域和温度来确定和判断痛觉信号的产生。

信息和通信工程系的Professor Jang谈到了这项新技术。

“我们已经开发了一种核心基础技术，可以有效地检测痛觉，这对于开发未来型触觉传感器是必要的。作为纳米工程、电子工程、机器人工程和脑科学专家的融合研究成果，它将被广泛应用于电子皮肤，电子皮肤可以感受到各种感觉以及新的人机交互。如果机器人也能感觉到痛觉，我们的研究将进一步扩展到控制机器人攻击倾向的技术，这是人工智能开发的风险因素之一。”

虽然这项技术仍处于初期开发阶段，但它将能够在未来的人工智能和人形机器人开发中使用。它具有极大地改善当前技术在假肢和电子皮肤领域的可能性。这种技术越来越接近于模仿人类身体部位的真实性。