機(jī)器人觸覺裝置智能運(yùn)用 撥動(dòng)原子

時(shí)間:2007-05-24

來源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語:虛擬觸覺使得科學(xué)家研究細(xì)微結(jié)構(gòu)成為可能

如今,物理學(xué)家使用電子力顯微鏡(AFM)來檢測(cè)非常微小物體的外形。AFM的原理是使用一個(gè)非常小的探針來探知物體,然后將探針的運(yùn)動(dòng)波形轉(zhuǎn)化為視覺信號(hào)或拓?fù)鋱D。探針的操作是通過計(jì)算機(jī)來完成,而操作者獲得的是最終合成的影響。 但是,通過虛擬觸覺系統(tǒng)與AFM相結(jié)合,操作者就能夠控制指針的移動(dòng)。操作者手掌上的操作用力被縮小到一百萬分之一,反饋到指針上以控制探針的移動(dòng)。而探針觸到物體時(shí)的阻力被放大一百萬倍而反饋到操作者手上。如此可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)操作。這個(gè)意義在于物理學(xué)家不僅能夠感覺到物體的外形,并且可以通過探針的動(dòng)作來探測(cè)形狀復(fù)雜的物體(如納米管)等。 虛擬觸覺裝置的中方代理告訴記者,“一般而言撥動(dòng)原子需要兩個(gè)星期,有了它,四個(gè)小時(shí)可以搞定?!?
Patrick Helmer先生展示的虛擬觸覺裝置,有很多應(yīng)用,如顯微操作。 在對(duì)微小物體的操作中最大的難題是人類無法感知觸覺極小的差別。顯微操縱儀的作用是實(shí)現(xiàn)微型機(jī)器人對(duì)于有如頭發(fā)絲大小的物體進(jìn)行操作。雖然機(jī)器人本身可以進(jìn)行細(xì)微的操作,但是這種操作需要人為的控制來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)。 虛擬觸覺可以增進(jìn)對(duì)微小物體操作的精確性和速度,因而可以將操作者的手指延伸到顯微操作儀的末端,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的精確操作。通過該系統(tǒng)可將操作者對(duì)一起末端的操作變成玩足球一樣容易。
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