基于颜色的传感器，用于模拟可穿戴设备和软机器人的皮肤敏感性

在迈向更自主的软机器人和可穿戴技术的一步中，洛桑联邦理工学院的研究人员创造了一种设备，该设备使用颜色同时感知多种机械和温度刺激。

机器人研究人员在开发能够感知位置、压力和温度变化的传感器方面已经取得了长足的进步，所有这些传感器对于可穿戴设备和人机界面等技术都很重要。但人类感知的一个标志是能够同时感知多种刺激，而这正是机器人技术一直在努力实现的。

现在，EPFL工程学院可重构机器人实验室（RRL）的Jamie Paik及其同事开发了一种传感器，可以感知弯曲，拉伸，压缩和温度变化的组合，所有这些都使用一个强大的系统，可以归结为一个简单的概念：颜色。

RRL的技术被称为ChromoSense，它依赖于一个半透明的橡胶圆柱体，其中包含染成红色、绿色和蓝色的三个部分。设备顶部的 LED 通过其核心发送光线，当设备弯曲或拉伸时，光线通过颜色的路径变化被底部的微型光谱仪拾取。

该设备的热敏部分还允许它使用一种特殊的染料来检测温度变化 - 类似于变色T恤或情绪戒指中的染料 - 当它被加热时，颜色会降低。该研究已发表在《自然通讯》上，并入选编辑要点页面。

Paik解释说，虽然依赖摄像头或多个传感元件的机器人技术是有效的，但它们会使可穿戴设备更重、更笨重，此外还需要更多的数据处理。

她说：“为了让软机器人在我们的日常生活中更好地为我们服务，它们需要能够感知我们在做什么，传统上，最快、最便宜的方法是通过基于视觉的系统，该系统可以捕获我们所有的活动，然后提取必要的数据。ChromoSense允许更有针对性、信息密集的读数，并且传感器可以很容易地嵌入到不同的材料中，以执行不同的任务。

由于其简单的机械结构和相机的色彩使用，ChromoSense有可能适合廉价的大规模生产。除了辅助技术（如辅助行动的外衣）外，Paik还看到了ChromoSense在运动装备或服装中的日常应用，这些应用可用于向用户提供有关其形状和动作的反馈。

ChromoSense的优势：它能够同时感知多个刺激 ，也可能是一个弱点，因为解耦同时施加的刺激仍然是研究人员正在努力的一个挑战。目前，Paik说，他们正专注于改进技术，以感知局部施加的力，或者当材料改变形状时的确切边界。

“如果ChromoSense越来越受欢迎，许多人希望将其用作通用机器人传感解决方案，那么我认为进一步提高传感器的信息密度可能成为一个非常有趣的挑战。”她说。

展望未来，Paik还计划为ChromoSense尝试不同的格式，ChromoSense已被设计为圆柱形和可穿戴软外衣的一部分，但也可以想象成更适合RRL标志性折纸机器人的扁平形式。

“有了我们的技术，只要光线能穿过它，任何东西都可以成为传感器，”她总结道。