
極地探索是人類科學(xué)探索的重要組成部分之一。南北極作為地球最后的兩塊“凈土”,保留著生命、地球乃至太陽系早期的秘密,關(guān)系著全球變化和人類未來,在許多方面都有深遠(yuǎn)意義。
南北極氣候條件極端,地形復(fù)雜,想要進(jìn)行科學(xué)考察,考察隊(duì)員的體能和意志都要經(jīng)受極大的考驗(yàn),一旦出現(xiàn)問題,后果就會(huì)非常嚴(yán)重?。

為降低科學(xué)考察風(fēng)險(xiǎn),科研人員研發(fā)了極地科考機(jī)器人,對(duì)減少考察人員傷亡、開發(fā)未知危險(xiǎn)地帶有重大作用。但極端低溫環(huán)境同樣對(duì)科考機(jī)器人的性能提出了很高要求,當(dāng)它們?cè)谏詈:投囱ㄖ袌?zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)時(shí),傳感器容易受冰雪遮擋,僅靠機(jī)器視覺感知往往難以完成任務(wù)。

我國科研人員研發(fā)的“電子皮膚”內(nèi)置了傳感器,具有高度的拉伸性,能夠包覆在機(jī)器人手掌上,賦予機(jī)器人“觸覺”,在零下78攝氏度的極寒條件下也能夠保持高度拉伸性、準(zhǔn)確感應(yīng)壓力、識(shí)別物體形狀等功能,可顯著提升機(jī)器人在極低溫環(huán)境下的交互性能。

“電子皮膚”具有高度拉伸性,即便在極寒條件下受損,其傳感能力也可以完全恢復(fù)。


為了模擬在極地探索未知物體的過程,研究人員為機(jī)器人手掌設(shè)計(jì)了12×12(個(gè))的傳感器矩陣,為手指設(shè)計(jì)了1×2(個(gè))的矩陣。在零下78攝氏度的環(huán)境中,當(dāng)機(jī)械手接觸到未知物體表面時(shí),手掌“電子皮膚”矩陣中的傳感器仍然會(huì)產(chǎn)生電子信號(hào),以檢測(cè)壓力并顯示未知表面的形狀。若對(duì)多表面進(jìn)行不同角度的“觸摸”,還可以獲得未知物體的三維結(jié)構(gòu)。
(責(zé)任編輯 / 王佳璇 美術(shù)編輯 / 徐博宇)