導讀，隨著科技的發(fā)展，仿生機器人技術(shù)也在不斷進步
。一說到機器人
，熊友們是否想到了可愛的人形電腦天使心或者是冷酷無情的終結(jié)者
，他們都是機器人
，但與現(xiàn)在的機器人對比除了更加智能
，還有生物特有的觸覺感知能力
。如果真有一天人類可以賦予機器人
，擁有類似人類的觸覺感知能力，你們想讓他們干什么呢
？
2022年7月10日，意大利一組科研人員，正在利用
3D打印技術(shù)開發(fā)一種人造皮膚，皆在用于提高機器人的觸覺感知能力
。
△3D打印的人造皮膚
來自圣安娜高等研究學院、威尼斯Ca Foscari大學和羅馬Sapienza大學的研究人員創(chuàng)造了這種3D打印的皮膚，成功地模仿了魯菲尼小體的功能
。魯菲尼小體（
Ruffini）是一種位于人體皮下皮膚組織的細胞，可以監(jiān)測壓力、拉伸
、振動、溫度
、尤其是剪切力（概括的說
，它存在于周圍關(guān)節(jié)的韌帶、硬腦膜
、關(guān)節(jié)囊和與正常拉伸有關(guān)的組織的外纖維層
，以及皮膚和淺筋膜中）。
該研究的意義 ，一旦附著在機器人表面
，并結(jié)合基于多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡
(CNN)的深度學習算法，皮膚就可以估計機器人與物體接觸的力和點，有可能在未來實現(xiàn)更安全的人類與機器人合作
。
3D打印人造皮膚
△用于治療感染燒傷，和皮膚移植傷口愈合的冷等離子體技術(shù)
同時，生物打印皮膚
，還作為一種可更有效促進傷口愈合的方法而備受關(guān)注。例如
NOVOPLASM聯(lián)盟，用于治療感染燒傷和皮膚移植的冷等離子體技術(shù)
，以及
Birmingham大學和Huddersfield大學的SLAM 3D生物打印技術(shù)，都可用于治療慢性皮膚傷口。另外
，
3D打印皮膚甚至正在遙遠的太空中進行測試，國際空間站
(ISS)上的宇航員，正在開發(fā)由他們自己的細胞制成的生物打印繃帶，皆在用于更好地治療在太空環(huán)境下的外傷
。
△植入皮膚的感應野和機械傳感器相互作用（感受野是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡里面最重要的概念之一）
改進機器人觸覺傳感
研究人員采用3D打印技術(shù)，制造了一塊8毫米厚，具有柔軟
、可彎曲和拉伸特性的聚合物層，并且將
430毫米長的光纖集成在一起。目前
，該仿生“皮膚”類似于人類前臂的一塊，而光纖中的光纖布拉格光柵
(FBG)傳感器，能夠模擬魯菲尼小體的功能
。 然后將皮膚安裝到機器人上，使
AI能夠檢測周圍環(huán)境中的變化。
△相鄰FBG之間交叉對話
為了解碼FBG傳感器的輸出數(shù)據(jù)，該團隊開發(fā)了一種基于
CNN的深度學習算法，和多網(wǎng)格神經(jīng)元集成技術(shù)，該技術(shù)可以告知機器人外部刺激的力和接觸點
。然后，他們通過對
3D生物打印皮膚和算法進行了一系列測試。該團隊宣稱
，在這些模擬中，目前在機器人施加力的測試方面非常滿意
，未來很有可能成功
。
在論文中，研究人員表示 ，他們的發(fā)現(xiàn)很有可能為仿生人的皮膚鋪平道路
，從而在未來實現(xiàn)更安全的人機合作。展望未來
，該團隊表示
，他們的生物打印皮膚，可以在各種類人
，機器人上實現(xiàn)
，因為模塊化皮膚貼片可以拼湊在一起，以適應不同的機器人架構(gòu)和形狀
。
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