可伸缩传感器：希望之星还是昙花一现？

发表于：2017-11-27  作者：dsm1219  关注度：78

在军工与软体机器人领域，诞生未久的可伸缩传感器已然成为技术新宠，在可穿戴设备产业也大有可为。然而，它究竟是希望之星还是昙花一现，尚未可知。这既取决于该设备未来的技术进步，也要看其他种类的传感器如何接招应对。

　　可伸缩传感器是传感器家族中一位非常年轻的成员，它的出现得益于市场需求与技术进步的双重作用。该装置能够赋予电子器件一定程度的伸缩性，从而适用于更多场景。例如在运动、医疗用可穿戴设备以及软体机器人等领域，可伸缩传感器的发展空间就十分广阔。不过，目前可伸缩传感器还未正式走向市场，业界相关研究成果也并不是很多。它究竟是一颗冉冉升起的希望之星还是转瞬即逝的昙花一现呢?

　　实现人类与机器人的亲密接触或许就靠它了

　　一直以来，机器人都给人以钢筋铁骨的冰冷印象，因为硬体机器人长期居于机器人产业研发的主流。这种趋势表现在具体应用场景中，就是人与机器人的长期隔离。例如在工厂车间里，为了防止机器人误伤人类，它们往往被禁锢在一个相对封闭的空间里工作，而人类也禁止随意涉足该区域。

　　然而在现实生产生活中，人们有许多与机器人亲密接触的切实需求，而近年来新型材料的开发也为机器人的“软化”创造了基础。

　　2015年10月，美国卡内基梅隆大学利用硅橡胶与反光金开发出一款可伸缩光学传感器，并将其应用于软体机器人的手指，该机器人因此而能感知到小于十分之一牛顿的力，变得更加灵敏。这是毫无弹性的传统光学传感器无法做到的，甚至用聚合物制成的光学纤维也难以胜任。

　　自然界中有许多肢体柔软且反应敏感的动物，如章鱼、乌贼、毛毛虫等，它们给软体机器人的研发带来不少启发。而要将这些仿生机器人制作出来，几乎都少不了可伸缩传感器的帮助。例如哈佛大学在升级为美军研发的士兵软体护甲时，就考虑加入可伸缩传感器以增强设备的柔软舒适度。

　　人类等生物之所以触觉敏锐，是因为体表分布着成百上千个生物感受器，而当前最灵敏的机器人手部也仅仅只有数十个传感装置。要实现人类与机器人的安全亲密接触，可伸缩传感器将大有可为。

　　能屈能伸，让可穿戴设备真正贴身

　　可穿戴设备与人体越亲密无间，其采集的数据越是精准。然而，要与柔软灵活的人体紧贴在一起，对于大多用金属材料制成的传感器来说太难了。

　　2015年12月，加拿大曼尼托巴大学的科研人员为我们提供了一种简约而有趣的新型解决方案。他们以口香糖为伸缩材料、碳纳米管为传感元件，制成了一款能屈能伸的可伸缩传感器。将一块嚼过的口香糖用酒精消毒，放置数小时之后植入碳纳米管，这款传感器就做好了。它顺利通过了扭头和伴随手指弯曲的测试，可敏锐探测人体的动作习惯以及睡眠习惯，甚至连呼吸这样轻微的动作都能感知到。虽然尚未投入商用，但这款传感器无疑为研发360度无死角弯曲旋转的可穿戴设备带来了启示。

　　前途几何，尚未可知

　　据了解，美国军方对可伸缩传感器的投入已超过7500万美元，不过这一新装置能否在大众消费级市场打开局面尚未可知。

　　制作可伸缩传感器离不开伸缩材料的使用，这既是它身怀绝技的关键因素，又是它的软肋——因为伸缩材料的使用会增加生产成本，使可伸缩传感器丧失价格优势，而只要普通传感器的价格足够低廉，性能也差强人意，消费者就很可能会纷纷选择后者。

　　可伸缩传感器究竟只是军工和软体机器人等专业领域的宠儿，还是也能在大众市场笑傲江湖呢?这既取决于该设备未来的技术进步，也要看其他种类的传感器如何接招应对。一切尚属未知。