近日，科学家们研发出一种低成本、耐用且高灵敏度的机器人“皮肤”，这一创新成果为机器人感知周围环境信息提供了新方案。该研究成果已发表在《科学机器人》杂志上。

来自剑桥大学和伦敦大学学院的研究人员开发的柔性导电皮肤，不仅易于制造，还能熔化并塑形成复杂形状。这种电子皮肤能感知和处理多种物理输入，使机器人能以更接近人类的方式与物理世界互动。

与传统的机器人触摸解决方案不同，传统方案通常依赖嵌入在小区域的传感器，且需要不同传感器来检测不同触摸类型。而此次研发的机器人“皮肤”整个电子部分都作为一个传感器，更接近人类皮肤的工作方式。尽管其敏感度尚不及人类皮肤，但能检测材料中超过860,000个微小通路的信号，识别多种触摸和压力，如轻敲、温度变化、切割或刺伤等。

研究人员结合物理测试和机器学习技术，助力机器人“皮肤”理解不同通路的重要性，从而更有效地感知接触类型。研究主要作者戴维·哈德曼博士指出，针对不同触摸类型设置不同传感器会增加制造复杂性，而他们希望开发一种能同时检测多种触摸类型的解决方案。

伦敦大学学院的托马斯·乔治·瑟鲁塞尔博士强调，他们需要一种既便宜又耐用的材料，以适应广泛使用。他们的解决方案采用多模态传感，这种材料虽区分每种信号来源有挑战，但更易制造且坚固耐用。

研究人员通过熔化柔软、有弹性且导电的明胶基水凝胶，铸造成人手形状，并测试不同电极配置，最终确定能提供最有用信息的配置。通过32个电极，他们收集了整个手部超过170万条信息。随后，对皮肤进行多种触碰测试，并利用数据训练机器学习模型，使手能识别不同触碰含义。

哈德曼表示，这些材料能快速进行数千次测量，并在大表面积上同时测量多种物质。瑟鲁塞尔博士认为，尽管目前机器人“皮肤”未达人类皮肤水平，但比市面其他产品更优，且方法更灵活、易制造，能通过人类触觉校准以适应各种任务。

更多信息： David Hardman，《基于单层软皮和高密度电阻抗断层扫描的多模态信息结构化》，《科学机器人》(2025)。期刊信息： 《科学机器人》