新型变色触觉传感器可直接读取触觉信息

近日，英国伦敦玛丽女王大学研究团队开发出一种新型变色触觉传感器，能让机器人无形受力“看得见”。具体而言，这种传感器通过将不可见的受力信息转化为动态颜色变化，使机器人在无需借助复杂算法重建的情况下，直接“读取”触觉信息。相关研究成果发表在《科学进展》杂志上。

这种传感器利用软性材料受力时产生结构色变化原理工作。当压力作用于柔性传感表面时，材料会呈现出不同的颜色，这些颜色会随着受力大小和位置不断变化。普通相机即可实时拍下这些颜色变化，并生成高分辨率的压力分布图，无需再利用复杂算法进行重建。

与传统触觉传感器不同，新系统不再依赖密集排列的传感器阵列，而是让材料本身承担传感功能。材料一旦受到挤压、拉伸等外力，就会产生相应的颜色变化，再由低成本USB相机实时读取。

这项技术有望应用于精密制造、医疗等多个领域。例如，它可帮助机器人夹持器完成微尺度零部件装配；还有望赋予外部假肢更加丰富的触觉，使其在完成精细的日常操作或临床任务时拥有更好的感知能力。

此次采用的力致变色材料代表了一条新的技术路线，即不再依赖复杂的微电子触觉单元感知形变，而是让材料本身成为传感介质，将机械作用直接转化为可见的光学信号，从而让机器人能够以更简单、更直观的方式感知外界。