隨著科技的迅速發展，機器人已經變得相當先進，能夠以驚人的準確度、速度和協調性執行複雜的任務。然而，儘管在許多領域取得了顯著的進展，機器人在觸覺感知和反應方面仍然面臨著一些基本的挑戰。這一限制可能會很快得到改善，因為來自美國布法羅大學的研究團隊開發出了一種電子紡織品（E-textile），該材料模擬了人類皮膚對壓力、滑動和運動的感知能力。這一創新使得機器人的手指可以實時反應，根據需要緊握或放鬆，這在靈活性方面是一個重大升級。
這一突破將可能徹底改變機器人在製造、外科手術和義肢等協作環境中與物理物體的互動方式。這標誌著朝著更具敏感性和反應能力的機器邁出了重要的一步，特別是在需要精細運動控制的場景中。布法羅大學機械與航空工程系的助理教授、該研究的對應作者劉軍表示：「應用前景非常令人振奮……這項技術可以用於製造任務，例如組裝產品和包裝，基本上是任何人類與機器人協作的情境。」他進一步指出，這也可以幫助改善機器人手術工具和義肢的性能。
該電子紡織品感測器通過摩擦電壓效應生成電力，這是一種材料之間摩擦產生直流信號的過程。研究人員將該感測器安裝在3D列印的機器人手指上，並將其連接到布法羅大學開發的柔性夾具上。該系統的反應速度非常迅速，根據實驗的不同，反應時間最短可達0.76毫秒，最長可達38毫秒。而人類觸覺受體的反應時間通常在1到50毫秒之間。劉軍表示：「該系統的速度非常快，完全符合人類性能所設定的生物學基準。」研究人員發現，滑動的強度或速度越強，感測器的反應也越強，這使得建立控制算法變得更加容易，從而使機器人能夠以精確的方式行動。
在一項測試中，研究人員試圖從機器人的夾持中拔出一個銅重物，系統感知到這一動作後，自動增加了對物體的抓握力度，以確保物體不會被壓壞。布法羅大學的副教授Ehsan Esfahani表示：「這一感測器的集成使得機器人的夾具能夠感知滑動並動態調整其柔性和抓握力。」這位副教授稱，這一感測器是使機器手更接近人類手功能的關鍵組件。研究的第一作者、博士生Vashin Gautham補充說：「我們的感測器類似於人類皮膚——靈活、高度敏感，並且獨特地能夠檢測到不僅僅是壓力，還有物體的微小滑動和運動。」
研究團隊計劃進一步測試該系統，通過整合強化學習來優化控制算法。潛在的應用場景包括先進的義肢、精密的手術機器人工具以及增強人機互動系統。團隊還在探索該感測器在不同機器人平台上的適應性。這項研究得到了布法羅大學材料資訊卓越中心的資助，並發表在《自然通訊》期刊上。這一研究不僅展示了未來機器人技術的可能性，還為其在各行各業的應用鋪平了道路。
