机器人也能有触觉!北航造了根机器手指 纹理识别准确率100%(什么可以作为机器人触觉传感器

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触觉,其实是身体与外界接触获得的感知。而听觉则主要是通过耳朵获取声音来感知,两者存在着明显的差异,而触觉具有被“刺”的特征,所以更难被量化。同时我们也知道通感产生的基础是大脑相应的神经细胞之间发生了共鸣与联想,而这种共鸣和联想不仅限于感官间,还包括了情绪的主观体验。于是,这种主观现在得到了改观。

目前有一家叫做“SynTouch”的公司做到了让机器人、机械臂有触感的技术。该公司与美国的南加利福尼亚大学合作,开发出了一种机器人手指,指尖运用了一种新型的摩擦材质,能够让机器人拥有15种不同的“触感”级别,比如感受到粗糙、黏糊或者冰凉。

那么,未来机器人拥有了触觉,在硬物跟软物的面前及时的作出反应,并且很好的避免了机器人将它们一并损坏。此项技术也对日后机器人科研人员提供了更多可能,从而奠定了未来机器人能够与人进行亲密的接触。

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到底是一个什么情况,SynTouch发布了多个视频用来介绍,不管是实体还是假体测试,该技术都能让指尖感受到物体的表面的感觉,从而自动使出相应的力度,物品并没有产生不适或毁坏。

这种机器手指并不是跟人类那样靠神经感知,而是得益于其先进的技术神经算法。该机器手指设计的十分巧妙,内部嵌入了19个超敏电极,外层覆上硅质表皮并灌入盐水填充。当指尖触摸物体之时,电极将通过盐水测量阻力的变化,传达实时数据给处理器,机器人就有了触觉。

据悉,该机器手指主要是通过振动来监测物体的特征。SynTouch的CEO兼联合创始人Gerald Loeb说到,“如果机器手指触摸我的西装外套,它便会产生高频的振动,这些振动在机器人辨别质地方面起到了关键作用”。同理也是一样,在不同物体的表面,所产生的震动也是有所不同,比如外套是羊毛材质和衬衫是棉花质地的,两者有着天然的区别。

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此外,这种机器手指还能测量到温度,精确度超乎想象。比如钢铁摸起来会比地毯温度低,而这并不是它们之间的温度不同,因为外界温度比人体温度低,当手在摸金属材质的时候,热量通过金属被转移得快,所以会感觉到更冷一些。不同的是,SynTouch的机器手指所测量的不仅仅跟人类感知一样,而且它还能通过精确测量热量转化速率感知其温度,从而赋予机器手臂更多维度的触觉。

相信在不久的将来,有触觉障碍的人群将会通过这项技术重新获得触觉。同时在它的突破性测试当中,科研人员从机器手指得到15个精确的特性,比如粘性、热持续性、触觉柔顺性(tactile compliance)以及纹理粗糙度。

尽管这项技术已经在机器人身上显示出了非常好的效果,但是,在人类身上,究竟怎么才能让这些人造的肢体得到跟人一样的肢体触感仍然是目前需要大力研究的。

最后,虽然SynTouch进行了无数次的测试,但其目的并不是为了创建更先进的机器人,而是希望借此技术让遭遇不幸且失去触觉的人们,能够重拾失去的触觉,从而与周围的事物进行互动。显然,要达到那样的目标还需要走很长的路,但是,SynTouch机器人手指的诞生已经给我们开了一个好头。

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