研究人員發(fā)明可用人眼控制的機器人鏡頭

據(jù)國外媒體報道，加州大學(xué)圣地亞哥分校的一組研究人員日前發(fā)明出一種柔性機器人鏡頭原型，它可以對眼球運動時產(chǎn)生的電視覺信號進(jìn)行響應(yīng)。該技術(shù)成熟后，未來鏡頭會根據(jù)人眼的運動實時進(jìn)行調(diào)整和控制。當(dāng)你閱讀、看地圖或瞇著眼看地平線時，你的眼睛會不由自主地在瞬間對自身進(jìn)行調(diào)整。這要歸功于晶狀體內(nèi)的微小肌肉運動，它可以彎曲并改變晶狀體的形狀。

就像照相機對焦一樣，這種結(jié)構(gòu)允許我們調(diào)整進(jìn)入眼睛的光量以及入射角度。因為光線會經(jīng)過視網(wǎng)膜，在視網(wǎng)膜上被轉(zhuǎn)換成電信號，最后通過神經(jīng)傳輸?shù)酱竽X。加州大學(xué)圣地亞哥分校的一組研究人員認(rèn)為在不太遙遠(yuǎn)的未來，我們所佩戴的眼鏡或者隱形眼鏡可以理解這些眼球運動，根據(jù)眼部肌肉所產(chǎn)生的電信號對鏡頭進(jìn)行實時調(diào)整。

根據(jù)加州大學(xué)圣地亞哥分校37歲的機械和航空航天工程教授蔡盛強(Shengqiang Cai，音譯)的說法，這種所謂“可調(diào)節(jié)眼鏡”會引發(fā)一個關(guān)于眼鏡的新時代，其可以根據(jù)用戶的眼球運動來進(jìn)行實時調(diào)整，也可以讓佩戴者通過眨眼等運動來控制鏡片顯示效果。其所在團(tuán)隊正在探索柔性機器人技術(shù)的新應(yīng)用程序。

想象一下，眨兩下眼睛就能讓鏡頭放大或縮小;或者佩戴者向左，向右，向上或向下看，然后鏡頭就會跟隨運動。該團(tuán)隊最近已經(jīng)開發(fā)了一個柔性機器人鏡頭原型，它可以對眼球運動時產(chǎn)生的電視覺信號進(jìn)行響應(yīng)。其研究成果發(fā)表在最新一期的《Advanced Functional Materials》雜志上，詳細(xì)介紹了“一種由電子光學(xué)信號控制的仿生柔性透鏡”。

蔡盛強解釋說：“當(dāng)你看近處或遠(yuǎn)處的東西時，你的眼睛會通過肌肉運動使晶狀體變形。”“我們的柔性透鏡依賴于一個非常相似的機制——一個簡單的變形。我們使用的所謂人造肌肉是一種反應(yīng)性聚合物，一旦施加電壓，材料就會像真正的肌肉一樣膨脹或收縮?！?/p>

他補充說：“一旦通電，這種材料的響應(yīng)非?？臁獛缀跏撬查g的。”蔡盛強說，其團(tuán)隊的目標(biāo)是展示一個“柔性人機接口”，也就是說，機器人是由柔性材料制成的，能夠與人類連接或進(jìn)行控制。機器人專家表示，盡管剛體機器人技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但用模擬生物體的材料制造機器有很多好處。

“大多數(shù)傳統(tǒng)的機器人系統(tǒng)都是剛性的，也就是說它們是由金屬結(jié)構(gòu)組成的，需要一臺計算機才能運行?！睓C器人專家指出，“而柔性機器人并不是由剛性骨架或具備相當(dāng)機械強度的材料制成。它們剛性硬機器人更容易制造，成本也更低，能夠做更復(fù)雜的運動，在人類周邊使用更安全。”

研究人員認(rèn)為，由于柔性機器人有擠入空隙的潛力，它們可能在搜救任務(wù)中發(fā)揮有效作用。同樣的能力也可以使柔性機器人在侵入性手術(shù)或柔性防彈衣的開發(fā)中發(fā)揮作用。

今年早些時候，麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員表示，他們正在為人類開發(fā)一種新型柔性防彈衣，可以覆蓋膝蓋和肘部等關(guān)節(jié)。這種材料和制造汽車輪胎和花園軟管用的工業(yè)橡膠一樣堅韌，其靈感來自覆蓋龍蝦關(guān)節(jié)和腹部的堅韌靈活的薄膜狀結(jié)構(gòu)。

蔡盛強強調(diào)，歷時兩年的研究仍處于早期階段，距離利用該技術(shù)推出商業(yè)化的隱形眼鏡還有一段距離。他說，將來有一天，類似的技術(shù)可以對人體產(chǎn)生的信號做出反應(yīng)，并被用于控制可以變形的假肢裝置或柔性機器人?！芭c波士頓動力公司這樣的公司相比，這個領(lǐng)域還處于起步階段，還有很多問題需要解決?！辈淌娭赋觯拔液芨吲d看到更多的創(chuàng)意和應(yīng)用能讓人們?nèi)嵝攒洐C器人的發(fā)展中受益?！?/p>