我们有机器人可以走路，看，说，听，并操纵机器人手中的物体。甚至还有一个可以闻到的机器人。但是触觉呢?这说起来容易做起来难以理解，目前正在研究的一些方法存在局限性，但我们正在开发一种可以克服其中一些问题的新技术。
对于人类来说，触摸在我们移动身体时起着至关重要的作用。触摸与视觉相结合对于拾取物体(硬或软，轻或重，温暖或寒冷)等任务至关重要，而不会损坏它们。
在机器人操纵领域，其中机器人手或抓手必须拾取物体，增加触觉可以消除处理柔软，易碎和可变形物体的不确定性。
追求聪明的肌肤
在工程术语中量化触摸不仅需要精确了解施加到触摸传感器的外力的大小，而且还需要知道力的确切位置，角度以及它将如何与被操纵的对象相互作用。
然后是关于机器人需要多少传感器的问题。开发可能包含数百甚至数千个触摸传感器的机器人皮肤是一项具有挑战性的工程任务。
在设计机器人等效物，智能皮肤时，理解生物世界中触摸感知的物理机制提供了很好的见解。
但是智能皮肤发展的一个重要障碍是所需的电子产品。
日常用力和触摸测量
触觉通常由传感器测量，该传感器可将压力转换为小电信号。当您使用数字秤称量自己或测量厨房中的配料时，秤可能使用压电传感器。
这是一种将力量转化为电力的装置。然后，来自传感器的微小电流通过导线连接到一个小型微芯片，该芯片读取电流强度，将其转换为有意义的重量测量值，并将其显示在屏幕上。
尽管能够感知不同水平的力，但是这些电子设备具有若干限制，这使得智能皮肤变得不可行。特别是，他们对部队的响应时间相对较慢。
还有其他类型的触摸传感器基于改变其他电特性的材料，例如电容或电阻。您的手机屏幕可能内置了此技术，如果您在计算机上使用触控板，它肯定会使用触摸传感器。
柔软灵活的力感应
近年来，在制造可嵌入柔软和柔性材料中的触摸传感器方面取得了很大进展。这正是我们对智能皮肤所需要的。
但是，在存在水分的情况下，许多这些发展完全失败(由于传感类型)。(你有没有在智能手机的触摸屏上试过湿手指?)
医疗应用现在是灵活和强大的力感应需求背后的主要驱动力。例如，智能皮肤可用于恢复患有皮肤损伤或周围神经病变(麻木或麻刺感)的患者的感觉反馈。它还可以用于赋予假手基本的触摸感应能力。
最近，麻省理工学院和哈佛大学的研究人员开发出一种可扩展的触觉手套，并将其与人工智能相结合。均匀分布在手上的传感器可用于识别单个物体，估计其重量，并探索在抓住它们时出现的典型触觉模式。
研究人员创造了一种手套，其中548个传感器装配在针织物上，该针织物包含由导电线电极网络连接的压阻膜(其也对压力或应变作出反应)。
这是第一次大规模记录此类信号的成功尝试，揭示了可用于未来假肢设计和机器人抓取工具的重要见解。
但就像几乎所有其他采用电容，电阻或压电技术设计的触摸界面一样，这种触觉技术在湿手指或水下时效果不佳。
地平线上的光力传感
为了解决这个问题，我们开发了一种新形式的触觉传感器，它使用有机LED(OLED)和有机光电二极管(OPD)的纳米薄膜来测量柔软触感。
OLED技术通常存在于电视和智能手机屏幕中。我们测量触觉的方法基于光学力传感。
OLED元件(称为二极管或像素)实际上是完全可逆的。这意味着，除了能够产生光(如在电视屏幕中)，这些像素也可以检测光。
利用这一原理，我们可以制造出一个微小的，不透明的柔性圆顶，并在一些OLED像素上方放置一层反射涂层。如果圆顶没有受到干扰，则从中心像素发射的光均匀地分布在圆顶下方的所有其他像素上。
但是如果圆顶被按下 - 通过触摸某物 - 它将变形，导致用于检测反射光的像素的不相等响应。结合接触区域中几十个圆顶的响应，可以估计施加的力。
这种方法是朝着简化大面积应用的智能皮肤布局迈出的重要一步，我们希望我们很快就会看到机器人可以在潮湿甚至水下时在空中进行全身感应。对话
阿贾伊潘迪，高级讲师(智能仿生软机器人技术)，昆士兰科技大学和乔纳森·罗伯茨，教授机器人，昆士兰科技大学。