0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

指纹调湿机制有利于开发更好的机器人等设备

如意 来源:中国科学报 作者:徐锐 2020-12-10 15:02 次阅读

包括人类、猴子和类人猿在内的灵长类动物在手和脚上进化出了表皮脊线,并且这里的汗腺密度比身体其他地方高。这样可以让它们精确调节皮肤湿度,在操纵物体时提供更大的抓握力。英国伯明翰大学与韩国首尔国立大学和延世大学等研究机构的研究人员合作的一项新研究显示指纹的水分调节机制,不仅可以帮助人们更好地抓握物体,还能帮助科学家开发出更好的假肢、机器人设备和虚拟现实环境。相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

指纹有助于增加与光滑表面接触时的摩擦力,增强对粗糙表面的抓握力和触觉的敏感性。指纹的水分调节机制则确保了皮肤角质层的最佳水合状态,从而最大限度地增加摩擦力。

“灵长类动物在手和脚上进化出了表皮脊线,其中指纹脊线对于抓握和精确操作固态物体非常重要。它们可以调节外部来源或汗腺释放的水分,从而最大限度地增大摩擦力,避免‘灾难性’的打滑,让我们能够握住智能手机。”研究论文合著者、伯明翰大学产品工程与制造学教授Mike Adams说,了解手指指纹脊线摩擦的影响,有助于研究人员开发更逼真的触觉传感器。例如,应用于机器人和假肢的传感器,以及触摸屏和虚拟现实环境中的触觉反馈系统。

超声波润滑通常用于提供感官“触觉”反馈的触摸屏显示器,但与潮湿的指纹脊线相比,当用户处于干燥环境时,超声波润滑的效果会降低。此外,通过触摸区分织物等精细结构的表面,要依赖于侧向振动诱导,因此滑动摩擦的缺失会阻碍识别实际接触到的东西。

指纹是灵长类动物和考拉独有的,似乎具有双重作用,在促进多余水分蒸发的同时,在其底部提供一个水分储存库,以使抓握力最大化。

研究人员发现,当手指与不透水的表面接触时,指纹脊线部毛孔中的汗液会使皮肤更柔软,从而显著增加摩擦力。而脊线汗液的顺应性增加最终会导致毛孔堵塞,防止释放出过多的水分从而降低抓握物体的能力。

利用高科技激光成像技术,科学家发现,水分调节由两部分组成,即上述汗孔阻塞过程,以及由于接触物体时表皮脊线特定横截面形状变化导致的外部多余水分的加速蒸发。

无论最初手指肚是湿的还是干的,上述两个过程使指纹脊线保持最佳湿度,从而使摩擦力最大化。

“这种水分调节的双重机制为灵长类动物在干湿环境下提供了进化上的优势,赋予它们操控和移动物体的能力,而其他动物,如熊和大型猫科动物并不具备上述机制和能力。”Adams补充说。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 机器人
    +关注

    关注

    211

    文章

    28463

    浏览量

    207277
  • 指纹
    +关注

    关注

    1

    文章

    85

    浏览量

    23340
  • vr
    vr
    +关注

    关注

    34

    文章

    9640

    浏览量

    150335
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】2.具身智能机器人大模型

    需要专业程序员进行繁琐的编程工作,这种方式不仅效率低下,还限制了机器人的应用场景。例如,在我们大学工程实训课程中使用的数控机床,需要人为设定起点、终点、移动方向和移动距离参数,自动化程度非常有限。而
    发表于 12-29 23:04

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】1.初步理解具身智能

    的各个方面。 第5部分(第14章)通过一个实际案例的应用研究对本书提到的概念进行总结,作者实际构建了一个具身智能机器人计算系统,用于室内仓储环境下的物体获取、放置、归纳任务。 二、具身智能机器人
    发表于 12-28 21:12

    OpenAI探索人形机器人开发

    前解散的内部机器人软件团队。 这一系列的举措表明,OpenAI正在加大对机器人技术的投入,并寻求在这一领域取得突破。据两名直接了解讨论的人士透露,OpenAI最近甚至考虑开发一种类人机器人
    的头像 发表于 12-26 10:27 234次阅读

    《具身智能机器人系统》第7-9章阅读心得之具身智能机器人与大模型

    研读《具身智能机器人系统》第7-9章,我被书中对大模型与机器人技术融合的深入分析所吸引。第7章详细阐述了ChatGPT for Robotics的核心技术创新:它摒弃了传统的分层控制架构,创造性地
    发表于 12-24 15:03

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】+初品的体验

    的快速发展,相关人才的需求也在不断增加,通过阅读该书可以帮助大家系统性地了解和分析当前具身智能机器人系统的发展现状和前沿研究,为未来的研究和开发工作提供指导。此外,本书还可以为研究人员和工程师提供具体
    发表于 12-20 19:17

    鸿蒙机器人与鸿蒙开发板联动演示

    鸿蒙机器人与鸿蒙开发板联动演示,机器人的角色为迎宾机器人开发板负责人宾客出现监听
    发表于 12-02 14:55

    【书籍评测活动NO.51】具身智能机器人系统 | 了解AI的下一个浪潮!

    学习并优化自己的行为,以更好地服务家庭成员。 具身智能的发展如何? 近年来,具身智能机器人的发展呈现出强劲势头,尤其是在智能化和自主决策能力方面。 自 2010 年以来,具身智能机器人已经从简单模仿人类
    发表于 11-11 10:20

    开源项目!用ESP32做一个可爱的无用机器人

    、固件烧录。 注意事项 制作这个机器人的材料成本比较高,接近一台全新笔记本电脑的价格。此外,如果没有焊接经验,整体成本可能更高,因为还需要涉及到PCB组装。 完成 完成后,机器人可以通过WiFi
    发表于 09-03 09:34

    焊接机器人怎么焊接速度

    怎么焊接速度。 一. 理解焊接速度的重要性 焊接速度是指焊接机器人进行焊接操作时的移动速度。焊接速度过快或过慢都会影响焊接质量: 速度过快:焊接缝隙可能出现焊接不完全、焊接强度不足的问题。 速度过慢:容易导致焊
    的头像 发表于 07-16 15:09 459次阅读
    焊接<b class='flag-5'>机器人</b>怎么<b class='flag-5'>调</b>焊接速度

    扫地机器人高温高湿试验标准详解及试验方法

    扫地机器人的高温高湿试验标准主要参考了一系列国家标准和国际标准,这些标准详细规定了试验的温度、湿度、持续时间以及试验方法。以下是一些具体的扫地机器人高温高
    的头像 发表于 07-13 10:11 741次阅读
    扫地<b class='flag-5'>机器人</b>高温高<b class='flag-5'>湿</b>试验标准详解及试验方法

    ROS让机器人开发更便捷,基于RK3568J+Debian系统发布!

    的快速发展,智能机器人设备已成为工业自动化体系的佼佼者,而智能机器人设备核心—ROS系统,是机器人领域的集大成者,主要应用于机器人控制领域,如AGV工业
    发表于 07-09 11:38

    Al大模型机器人

    金航标kinghelm萨科微slkor总经理宋仕强介绍说,萨科微Al大模型机器人有哪些的优势?萨科微AI大模型机器人由清华大学毕业的天才少年N博士和王博士团队开发,与同行相比具有许多优势:语言
    发表于 07-05 08:52

    小米机器人入驻小米汽车工厂,已研发铁大、铁蛋机器人

    6月5日消息,北京亦庄公众号发布文章,透露小米机器人技术有限公司(下文称小米机器人)近日在北京经济技术开发区(亦庄)举行了盛大的乔迁仪式。现场,小米第二代仿生四足机器人CyberDog
    的头像 发表于 06-05 16:38 1292次阅读

    全球机器人开发领域采用NVIDIA 机器人开发和生产

    机器人开发领域的领先企业正在采用NVIDIA Isaac机器人平台来研究、开发和生产下一代 AI 赋能的自主机器
    的头像 发表于 06-03 18:25 1260次阅读

    其利天下技术·搭载无刷电机的扫地机器人的前景如何?

    用户多样化的清洁需求。随着智能家居生态系统的不断完善,扫地机器人也将更好地与其他智能设备联动,实现更为智能、便捷的生活体验。 在市场需求方面,随着懒人经济的持续发展,消费者对智能家居设备
    发表于 05-05 15:03