由康奈尔大学开发的低成本触觉手套，带有可伸缩的分布式光纤传感器
康奈尔大学的研究人员开发了一种光纤传感器，它将低成本的发光二极管(LED)和染料结合在一起，并创造出一种可伸缩的“皮肤”，检测压力、弯曲和应变等变形“。 这种传感器可以用于机器人系统和XR等领域，并为它们提供丰富的触觉，人类的生存取决于自然界。 一篇名为可伸缩分布式光纤传感器（可伸缩分布式光纤传感器）的论文已发表在“科学”杂志上。
SLIMS传感器能够检测压力、弯曲和应变等变形，并精确定位它们的位置和大小。
该项目基于工程学院机械和航空航天工程副教授RobSheffield(RobShepherd)2016年制造的可伸缩传感器。其中光通过光纤传输，而光电二极管检测光束强度的变化以确定材料何时变形。 之后，谢菲尔德实验室开发了各种类似的感官材料，如光学花边和泡沫。
对于本文介绍的新项目，研究人员借鉴了基于二氧化硅的分布式光纤传感器。 作为说明，基于二氧化硅的分布式光传感器可以检测小波长位移，并可作为识别湿度、温度和应变变化等各种特性的一种方法。 然而，二氧化硅分离器不兼容灵活和可伸缩的电子产品。 此外，智能柔性系统也带来了自身的结构性挑战。
相关论文：可伸缩分布式光纤传感器研究小组说：“我们知道，柔性材料可以非常复杂的组合变形，同时也会有很多变形。 我们需要一个分离它们的传感器。 “
团队解决方案是开发一种可扩展的多模传感光波导(用于多模态传感的可拉伸光导；SLIMS)。 该波导包含一对聚氨酯弹性体芯。 体芯是透明的；另一个在多个位置填充吸收染料并连接到LED。。 图3每个体芯连接一个哑光蓝色传感器芯片，记录光路的几何变化。
双核设计增加了输出的数量，通过输出，传感器可以通过点燃用作空间编码器的染料来检测一系列变形，如压力、弯曲或伸长率。 研究人员还将该技术与一个数学模型结合起来，该模型可以解耦或分离不同的变形，并精确定位它们的位置和大小。
康奈尔大学的有机机器人实验室设计了一种带有一系列可拉伸纤维传感器的3D打印手套，可以用光实时检测变形。
该技术可应用于可穿戴领域。 研究人员设计了一个3D打印手套，其中每个手指包含一个SLIMS传感器。 手套由锂电池供电，并配有蓝牙，因此它可以将数据传输到一个软件，可以实时重建手套的运动和变形。
“现在，知觉主要是通过视觉来完成的，”谢菲尔德说。 在现实生活中，我们几乎永远不要测量触摸。 这种皮肤是一种允许我们和机器测量触觉相互作用的方法，就像我们现在在智能手机上使用相机一样。 它用视觉来测量触觉。 以可伸缩的方式实现这一目标是最方便和实用的方法。 “
研究人员还在研究SLIMS传感器如何增强虚拟现实和增强现实体验。
谢菲尔德说：“VR和AR沉浸是基于运动捕捉。 触摸几乎不存在。 假设你需要一个AR模拟，教你如何修理汽车或更换轮胎，如果你有手套或其他意愿来测量压力和运动，增强现实可视化可以说‘拧它和停止，这样你就不会把螺母拧得太紧。‘ 什么也做不了，但这是实现既定目标的一种方式。 “