研究人員發明機器人鏡頭

            2019-08-19 12:33 來源:未知 作者:石家莊生活網
            研究人員發明機器人鏡頭

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            據國外媒體報道,加州大學圣地亞哥分校的一組研究人員日前發明出一種柔性機器人鏡頭原型,它可以對眼球運動時產生的電視覺信號進行響應。該技術成熟后,未來鏡頭會根據人眼的運動實時進行調整和控制。

            當你閱讀、看地圖或瞇著眼看地平線時,你的眼睛會不由自主地在瞬間對自身進行調整。這要歸功于晶狀體內的微小肌肉運動,它可以彎曲并改變晶狀體的形狀。

            就像照相機對焦一樣,這種結構允許我們調整進入眼睛的光量以及入射角度。因為光線會經過視網膜,在視網膜上被轉換成電信號,最后通過神經傳輸到大腦。

            加州大學圣地亞哥分校的一組研究人員認為在不太遙遠的未來,我們所佩戴的眼鏡或者隱形眼鏡可以理解這些眼球運動,根據眼部肌肉所產生的電信號對鏡頭進行實時調整。

            根據加州大學圣地亞哥分校37歲的機械和航空航天工程教授蔡盛強(Shengqiang Cai,音譯)的說法,這種所謂“可調節眼鏡”會引發一個關于眼鏡的新時代,其可以根據用戶的眼球運動來進行實時調整,也可以讓佩戴者通過眨眼等運動來控制鏡片顯示效果。其所在團隊正在探索柔性機器人技術的新應用程序。

            想象一下,眨兩下眼睛就能讓鏡頭放大或縮小;或者佩戴者向左,向右,向上或向下看,然后鏡頭就會跟隨運動。

            該團隊最近已經開發了一個柔性機器人鏡頭原型,它可以對眼球運動時產生的電視覺信號進行響應。

            其研究成果發表在最新一期的《Advanced Functional Materials》雜志上,詳細介紹了“一種由電子光學信號控制的仿生柔性透鏡”。

            蔡盛強解釋說:“當你看近處或遠處的東西時,你的眼睛會通過肌肉運動使晶狀體變形。”“我們的柔性透鏡依賴于一個非常相似的機制——一個簡單的變形。我們使用的所謂人造肌肉是一種反應性聚合物,一旦施加電壓,材料就會像真正的肌肉一樣膨脹或收縮。”

            他補充說:“一旦通電,這種材料的響應非常快——幾乎是瞬間的。”

            蔡盛強說,其團隊的目標是展示一個“柔性人機接口”,也就是說,機器人是由柔性材料制成的,能夠與人類連接或進行控制。

            機器人專家表示,盡管剛體機器人技術的研究已經取得了很大進展,但用模擬生物體的材料制造機器有很多好處。

            “大多數傳統的機器人系統都是剛性的,也就是說它們是由金屬結構組成的,需要一臺計算機才能運行。”機器人專家指出,“而柔性機器人并不是由剛性骨架或具備相當機械強度的材料制成。它們剛性硬機器人更容易制造,成本也更低,能夠做更復雜的運動,在人類周邊使用更安全。”

            研究人員認為,由于柔性機器人有擠入空隙的潛力,它們可能在搜救任務中發揮有效作用。同樣的能力也可以使柔性機器人在侵入性手術或柔性防彈衣的開發中發揮作用。

            今年早些時候,麻省理工學院和哈佛大學的研究人員表示,他們正在為人類開發一種新型柔性防彈衣,可以覆蓋膝蓋和肘部等關節。這種材料和制造汽車輪胎和花園軟管用的工業橡膠一樣堅韌,其靈感來自覆蓋龍蝦關節和腹部的堅韌靈活的薄膜狀結構。

            蔡盛強強調,歷時兩年的研究仍處于早期階段,距離利用該技術推出商業化的隱形眼鏡還有一段距離。他說,將來有一天,類似的技術可以對人體產生的信號做出反應,并被用于控制可以變形的假肢裝置或柔性機器人。

            “與波士頓動力公司這樣的公司相比,這個領域還處于起步階段,還有很多問題需要解決。”蔡盛強指出,“我很高興看到更多的創意和應用能讓人們柔性軟機器人的發展中受益。”


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