科学家们一直在尝试让机器人拥有类似人类的外观。未来的机器人可能被包裹在栩栩如生的皮肤中，这种皮肤可以自我修复，就像人类皮肤的愈合方式一样。
人造皮肤一直被吹捧为使机器人看起来更像人类的一种方式，但如果没有正确的粘合剂方法，人造皮肤可能会下垂而失去美观。
近日，日本东京大学教授Shoji Takeuchi领导的研究团队从人类皮肤韧带中获得灵感，在机器人面部进行特殊的穿孔使皮肤层固定。同时，它可以自行修复任何割伤或擦伤的事实，皮肤也将显得更加逼真。
Shoji Takeuchi教授说：“通过模仿人类皮肤韧带结构，并在固体材料中使用特制的V形穿孔，我们发现了一种将人造皮肤与机械结构结构结合的方法。V形穿孔的设计模仿了人类皮肤韧带的结构，使得皮肤能够与机器人的机械部件一起运动，而不会撕裂或剥落。”
这种方法不仅提高了皮肤与机器人表面的粘附力，还增加了皮肤的灵活性和耐用性，使得皮肤能够在机器人运动时保持完整、光滑。
在过去，将皮肤组织附着在固体表面的方法通常涉及到使用微型锚或钩子。这些方法虽然能够固定皮肤组织，但它们有一定的局限性。例如，它们限制了能够使用这种皮肤涂层的表面的种类，因为只有特定类型的表面才能容纳这些微型锚或钩子。此外，这些方法可能在机器人运动时造成皮肤组织的损伤，因为皮肤与底层的机械结构之间的连接可能不够灵活或牢固。
让机器人皮肤更逼真
通过特制的V形穿孔，基本上任何形状的表面都可以有皮肤覆盖。为了实现这一点，研究团队使用了一种特殊的胶原蛋白凝胶，这种凝胶非常粘稠，本身很难进入微小的穿孔中。然后，通过使用一种称为等离子处理的粘附技术，他们能够将胶原蛋白引导进入这些微小的穿孔中，并保持皮肤紧密地贴在机器人表面。
这种新方法的优点是，它使得柔韧的皮肤组织能够适应任何形状的表面。例如，他们可以在一个相对平坦的机器人脸上制作出微笑的表情，皮肤在不妨碍机器人运动的情况下变形，并在变形后恢复到原来的形状。
经试验，这种覆盖着皮肤的机器人不仅在外观上能够模仿电影中的终结者T-100，而且还可能具有多种实际应用功能。这些功能可能包括提高机器人与人类的互动质量，因为逼真的外观和触感可以增加人类对机器人的接受度。
研究人员表示，这种皮肤具有自愈能力和嵌入式传感器，使得机器人在医疗、护理或任何需要与人类直接接触的领域变得更加有用。
论文信息：M. Kawai, M. Nie, H. Oda, S. Takeuchi. Perforation-type anchors inspired by skin ligament for robotic face covered with living skin, Cell Reports Physical Science (2024). DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102066. www.cell.com/cell-reports-phys … 2666-3864(24)00335-
文章来源：机器人技术与应用