具有觸覺斷層掃描成像功能，能檢測物體內部結構并重構出3D輪廓圖

羊城晚報全媒體記者 陳卓棟 通訊員 江逸軒 譚耀廣

記者2日從五邑大學獲悉，近日，該校陳智明博士、羅堅義教授課題組開發了一款具有觸覺斷層掃描成像功能的仿生手指，不僅能感知物體表面信息，還能檢測物體內部結構并重構出其3D輪廓圖，打破了觸覺技術停留于檢測物體表面信息的困境。

【資料圖】

從人類手指獲得靈感

“靈感來自人類手指。”羅堅義說，“當人們用手指觸摸自己的身體時，不僅能感覺到皮膚的質地，還能感覺到皮膚下骨骼的輪廓。”

觸覺感知對人類獲取環境信息起著非常重要的作用，它甚至可以使人類在缺失視覺的情況下通過觸摸來感知環境中復雜的信息。人體手指覆蓋著最密集的感受器，具有高靈敏度的觸覺感知，不僅可以感知物體表面信息，如表面輪廓、表面紋理及軟硬度等，還可以粗略地感知物體表層下的內部結構。

羅堅義表示，為模擬人類手指的觸覺感知，研究者開發出了各種各樣的觸覺傳感器，并將其應用在仿生機器人上以獲取外界信息。但此前的觸覺感知技術還停留在獲取物體表面的信息的階段，沒能實現對物體表層下內部結構進行檢測。

未來或可用于“助殘”

陳智明介紹，這項研究目的是想開發出既可以檢測紡織面料的表面紋理，也可以檢測人體內部硬塊的仿生手指。

該仿生手指通過內置課題組自主研發的碳纖維基觸覺傳感器和觸覺反饋系統，實現對外力的定量響應，使其可以識別物理接觸并做出相應的反應。同時，通過仿生手指對物體進行恒力掃描，獲取恒定壓力下對應的位置數據，并基于位置數據重構物體內部的三維輪廓圖。

陳智明介紹，這項技術未來可以分兩個方向發展：一是斷層掃描成像技術方向，通過不斷提升其檢測靈敏度和分辨率，使其可以媲美于光學檢測技術；另一個方向是智能仿生機器人技術，將該仿生手指進一步與仿生機器人結合，開發出具有和人類相似機動性和感知功能的仿生機器人，并嘗試將仿生手指與人的假肢結合，幫助殘疾人恢復對外界環境的感知功能。

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關鍵詞： 內部結構 五邑大學 觸覺傳感器