康奈尔大学的研究人员创建了光纤传感器，可以检测到压力，应变和弯曲等感觉，就像人类皮肤一样。结合了低成本LED和染料的传感器，可以提供柔软的机器人系统 - 以及使用增强现实技术的任何人，都可以感受到与哺乳动物依赖于自然世界相同的丰富，触觉感觉的能力。
研究人员在期刊上发表了他们的发现科学。该研究团队由工程学院机械和航空工程副教授Rob Shepherd领导。该论文的共同领导作者是博士生Hedan Bai ’16和Shuo Li博士。’20。
该项目建立在2016年在Shepherd的有机机器人实验室中开发的早期可拉伸传感器上。为了创建该传感器，研究人员通过光学波导发送了灯光，并且光电二极管检测到了光束强度的变化，以确定材料何时变形，报道大卫·纳特（David Nutt）在康奈尔大学。
对于新项目，BAI从基于二氧化硅的分布式光纤传感器中汲取了灵感，该传感器检测到小波长移动是识别多个特性的一种方式，例如湿度，温度和应变的变化。但是，二氧化硅纤维与柔软和可拉伸的电子产品不兼容。智能软系统还提出了自己的结构性挑战。
Bai说：“我们知道，软件可以以非常复杂的结合方式变形，并且同时发生了很多变形。”“我们想要一个可以使这些传感器解散的传感器。”
BAI的解决方案是制造可伸展的灯导模式，以进行多模式传感（Slims）。该长管包含一对聚氨酯弹性核心。一个核心是透明的；另一个在多个位置充满了吸收染料，并连接到LED。每个核心与红绿蓝色传感器芯片耦合，以在光路路径中登记几何变化。
双核设计增加了传感器可以通过点亮染料来检测一系列变形的输出数量，这些变形范围（压力，弯曲或伸长），这些染料充当空间编码器。BAI将该技术与数学模型配对，该数学模型可以将不同的变形分离或分开，并确定其确切位置和大小。
新的Slims传感器更简单地制造，并且可以轻松地集成到系统中，例如将其掺入机器人的手中以检测滑板。
研究人员使用这种可穿戴技术，设计了一个3D打印的手套，并沿着每个手指奔跑。康奈尔报告说，手套是由锂电池供电的，并配备了蓝牙，因此可以将数据传输到BAI设计的基本软件，该软件可实时重建手套的运动和变形。
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“现在，感知主要是通过视觉完成的，”谢泼德说。“我们几乎无法衡量现实生活中的触摸。这种皮肤是一种使自己和机器以目前使用手机中相机的方式测量触觉相互作用的方法。它利用视觉来衡量触摸。这是以可扩展方式进行操作的最方便和实用的方法。”
研究人员现在正在研究Slims传感器可以提高虚拟和增强现实体验的方式。
