文 / 管顏青 編 / 袁月

【搜狐健康】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，看似冷冰冰的機(jī)器人也“進(jìn)化”出了觸覺(jué)。5月29日，發(fā)表在《自然》雜志上的一篇文章稱，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員已發(fā)明出一只僅需10美元的電子手套，可以幫助機(jī)器人擁有觸覺(jué)，并能在簡(jiǎn)單的環(huán)境中操縱物體，同時(shí)不失高精度和靈敏度。

為什么機(jī)器人需要觸覺(jué)？

撿起一樣?xùn)|西并不像我們平時(shí)看到的那樣的簡(jiǎn)單，需要多種感知功能的參與。人類在嘗試抓取物體時(shí)，會(huì)組合運(yùn)用各種感官，最基礎(chǔ)的就是視覺(jué)和觸覺(jué)。但對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這卻很困難。

目前，大部分解決機(jī)器人抓握問(wèn)題的嘗試都只把注意力放在了視覺(jué)感知上。例如，讓機(jī)器人使用攝像頭來(lái)感知目標(biāo)物體，同時(shí)監(jiān)測(cè)自身的動(dòng)作，以此來(lái)嘗試抓取物體。但在沒(méi)有觸覺(jué)的情況下，機(jī)器人無(wú)法區(qū)別對(duì)每個(gè)物體使用的力度。比如，在拿起雞蛋或磚頭時(shí)，人類可以調(diào)整握力以避免壓碎或掉落物體，但機(jī)器人卻只能盲目地“亂抓”。

《自然》雜志的這篇文章解釋說(shuō)，與視覺(jué)相比，觸覺(jué)更加復(fù)雜，需要將物理上的接觸感覺(jué)轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的信號(hào)，難點(diǎn)在于難以將電子元件集成到柔性的材料中。

電子手套解決觸覺(jué)難題

麻省理工學(xué)院首席科學(xué)家Subramanian Sundaram的研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)新的觸覺(jué)解決方案。他們?cè)谄胀ǖ尼樋検痔椎谋砻魍可弦粚恿γ舯∧?，可以將?yīng)力、壓力等力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳送給548個(gè)傳感器。隨后，研究人員帶上該手套抓取26種不同的物體，并將這些觸覺(jué)數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中，形成“觸覺(jué)地圖”，訓(xùn)練計(jì)算機(jī)從持有的方式識(shí)別每個(gè)物體。

“它可以幫助機(jī)器人了解在和什么樣的物體互動(dòng)，并估計(jì)抓取物體的重量和所需力度。” Subramanian Sundaram介紹，這副手套的成本僅為10美元。研究人員可以利用“觸覺(jué)地圖”中的數(shù)據(jù)，在不需要機(jī)器人用力擠壓物體的同時(shí)，教會(huì)它們處理和操縱精細(xì)物體。

美國(guó)紐約西奈山醫(yī)療系統(tǒng)主管David Putrino認(rèn)為，這副手套可以提高機(jī)器人的智能，就好比教會(huì)機(jī)器人“學(xué)習(xí)一門非常復(fù)雜的新語(yǔ)言”，幫助它們用最靈敏、最有效的方式抓住不同的物體。

David Putrino表示，未來(lái)，人們還可以用語(yǔ)音命令機(jī)器人該抓取什么，或者在這副手套上安裝攝像頭，可以讓機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別要抓取的物體。

參考文獻(xiàn)

https://consumer./general-health-information-16/misc-prostheses-news-563/sensor-laden-glove-helps-robotic-hands-feel-objects-746862.html

https://www./articles/d41586-019-01593-w