未來福音:類似於人類觸覺的人工觸覺系統問世

2020-12-11 量微的科學空間
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近年來,科研者對於觸覺感知系統的研究愈發深入:輕薄具有彈性的納米網格觸覺電子皮膚,使機器擁有類人感知的觸覺系統在進一步加精。

優良的觸覺感知系統作用巨大,下面介紹其多元化的應用場景:

(1)觸覺電子皮膚

假肢上覆蓋帶有大量傳感器的電子皮膚,使得殘疾人士可以在複雜的環境中靈活自然操縱假肢。但是這裡要解決一個感應器讀取感知信息的速度問題。

將電子皮膚運用在遊戲,電影行業想必也可以給顧客帶來身臨其境的全景沉浸式體驗。真是令人嚮往。

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(2)觸覺機器人

機器若沒有靈敏的觸覺系統,很難以合適的力度拿取物體,拿蛋糕蛋糕散,拿雞蛋雞蛋破,拿個活物,小動物可能難逃一死或者由於機器用力太小導致動物溜走。但是,若其有了靈敏的觸覺系統,這一切困擾將不復存在。

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懂得出力分寸的機器人用在簡單醫療,服務,家具清潔上,可以大大增加人們做其他事務的時間;用在寵物孵化養育,花卉培育上,結合人工智慧興許也可以發揮不錯的作用。

科技造福於人,目前看來,我們的未來生活會更便捷。

但也會有一點困惑:萬事皆有度,人所擁有的功能若都被機器擁有,最終會不會造成某種隱患?比如,機器人成為地球上的頂端(人造)生物?

相關焦點

  • 觸覺傳感器的現在與未來
    它們依靠各種各樣的傳感器感覺和分析環境,從而擁有類似於人類的感官。智能觸覺傳感器就像人的手一樣至關重要,因為它不僅讀取如位置、溫度和形狀等物理特徵,也可以通過感覺硬度、壓力來執行各種操作。2008年,日本京都大學的研究團隊設計了一種壓電三維力觸覺傳感器,將其安裝在機器人靈巧手指端,應用於外科手術。2009年,德國菲勞恩霍夫製造技術和應用材料研究院的科研人員研製出擁有新型觸覺系統的章魚水下機器人,可精確地感知障礙物狀況,完成海底環境的勘測工作。
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    首先,我們討論人類 "觸覺" 的生理和編碼方式,及其在傳遞觸覺數據等任務中的重要性。然後,在分析人類觸覺的基礎上探討機器人 「觸覺傳感」 系統的構建,特別是觸摸感知(Tactile Perception)的方法和應用。最後,具體分析兩篇關注在具體應用場景中向機器人引入觸覺傳感技術的文章。一、人類「觸覺」首先,我們來分析人類的觸覺究竟是什麼。
  • 什麼制約機器人取代人工?人類複雜的觸覺 | 獵雲網
    但是,無論這個軟體是多麼精緻多麼逼真,它所提供的都只是近似於Blevins醫生敏感觸覺所感覺到的體驗。他說:「要想能夠做虛擬手術,你真的需要觸覺才行。而這項技術使得在計算機的模擬系統下可以模擬出觸覺。」這款軟體的局限性限制了機器人技術。比如研究人員在設計機器去執行任務上一直處於落後地位,而這些任務通常是人類的本能。
  • 美國史丹福大學研究出人工皮膚:觸覺障礙者的福音
    皮膚是我們身上最重要的器官之一,它能讓我們通過觸覺感知世間的物體。皮膚是人體面積最大,且具有高級組織結構的器官,它的功能是防止細菌侵蝕和感染、保護人體、調節體溫以及排洩體液等。
  • 這就是「觸覺」技術未來的樣子
    這部科幻電影中最令人矚目的未來科技,並不是VR眼鏡——因為其與目前Oculus、HTC以及其它公司所銷售的相關頭戴設備可謂相差無幾。相反,其核心在於提供一種超越視覺與聽覺的新感受:觸覺。未來不僅一片光明,而且質感細膩。 ***觸覺設備可以分為三種主要類別:可抓握型、可穿戴型以及可觸摸型。在抓握型設計方面,大家可以將其理解為類似於操縱杆的形式。其中一大明確應用在於機器人操作,操作人員可以藉此感受到機器人在運動中承受著怎樣的阻力。
  • 英特爾神經擬態計算開啟機器人「觸覺」感知,比人類的感覺神經系統...
    2020年7月16日——今天,新加坡國立大學(NUS)的兩名研究人員,同時也是英特爾神經擬態研究社區(INRC)的成員發表了最新研究結果,表明在機器人領域,與基於事件的視覺和觸覺感知相結合,英特爾神經擬態計算大有可為。這項工作著重介紹了與目前只有視覺的系統相比,將觸覺引入機器人技術能夠顯著提升系統能力和功能,並且神經擬態晶片在處理此類感官數據方面能夠超越傳統架構。
  • 英特爾神經擬態計算開啟機器人 「觸覺」感知,比人類的感覺神經...
    這項工作著重介紹了與目前只有視覺的系統相比,將觸覺引入機器人技術能夠顯著提升系統能力和功能,並且神經擬態晶片在處理此類感官數據方面能夠超越傳統架構。  英特爾神經擬態計算實驗室主任Mike Davies表示:「新加坡國立大學的這項研究,讓人們對機器人技術的未來有了深刻的了解,也就是說,未來機器人會以事件驅動的方式,結合多模態來感知和處理信息。
  • 人造感覺神經:以類似於生物神經的方式發揮作用,實現「機器觸覺...
    打開APP 人造感覺神經:以類似於生物神經的方式發揮作用,實現「機器觸覺」的一大進步 工程師青青 發表於 2018-06-29 07:17:00
  • 未來機器人觸覺好過人類 響應速度快1000倍
    本文由騰訊數碼獨家發布使用異步編碼電子皮膚(以下簡稱「ACES」)——一種由新加坡國立大學科研團隊開發的人工神經系統——機器人和假肢,可能很快就會具有與人類皮膚相當,甚至更好的觸感 。速度比人類感覺神經系統更快班傑明·蒂表示,「人類利用觸覺來完成幾乎每一項日常任務,例如拿起一杯咖啡或握手。沒有觸覺,我們甚至會在走路時失去平衡感。同樣,機器人需要有一種觸覺,以更好地與人類互動,但目前的機器人仍然無法很好地感知物體。」他已經從事電子皮膚技術的研究十多年,希望為機器人和假肢提供更好的觸覺。
  • 如何讓機器人具備像人類一樣的觸覺?
    人類觸覺無比精密作為一種感覺,觸覺的複雜程度遠超普通人的想像。人類擁有一系列器官,可以精確地感知壓力、衝力、溫度和震動。(德國研究人員發現,浣熊已經進化出動物世界中最複雜的大腦功能,使之可以在黑暗中處理觸覺衝動)。研究顯示,人類觸覺的精密程度比之前所認為的高出好幾個數量級。
  • 【尖端】使用可伸縮的觸覺手套學習人類抓取的特徵
    5月29號,《自然》雜誌上發表了一篇論文:MIT的研究人員研發出了一種配有傳感器的觸覺手套,從而學習人類抓取物體時的特徵。人類的機械性刺激感受器網絡能提供感官反饋,這也是人類抓取物體的靈活度難以在機器人中複製的原因。
  • 觸覺之美-如何進行觸覺設計
    「滑」、「軟」、「嫩」是對觸覺賦予意蘊的獨特表達,這些我們一旦聽到就會在腦海裡浮現畫面的描述是來自於生活中無數次觸覺帶給我們的獨特體驗。在人體的五種感覺中,觸覺與其他感覺相比與我們身體的接觸面更廣,人體全身上下都是觸覺信號的接收器。儘管如此,人類的觸覺能夠傳遞的信息是有限的,通常觸覺傳遞的信息只有視覺信息的1%。
  • 觸覺傳感器能令機器人「感受」疼痛
    據美國《科學新聞》雙周刊網站近日報導,日本大阪大學工程師淺田稔和同事設計出了一套能可靠識別一系列觸碰的觸覺傳感器,當這套傳感器與機器人相連時,機器人會發出情緒信號。他們表示,未來科學家有望研製出擁有觸覺並「感受」身體疼痛的機器人,這些機器人或許也能對人類的痛苦「感同身受」。
  • 美媒:觸覺傳感器可令機器人有「痛感」
    參考消息網2月18日報導美媒稱,有朝一日,一個具備觸覺的機器人或許既能「感受」到自己身體的疼痛,也能對人類的疼痛產生共鳴。目前,製造這種感官靈敏的機器人仍是遙不可及的事,但機器人觸覺傳感技術的進步讓我們更接近於實現這種可能性。
  • 觸覺敏感以及觸覺防禦過當的家庭指導
    人類在胚胎期,有三層結構,最外層日後發展成皮膚及神經系,也就是說人類的觸覺和神經體系是相關的,觸感便是神經組織最重要的營養,觸覺的敏銳度會影響大腦辨識能力、身體的靈活及情緒的好壞。
  • 5G +觸覺網際網路到底是什麼?
    利用比特和字節構建的數據網絡精確傳遞等同於人類觸覺的感受。而自從 Mischa Dohler 在巴塞隆納召開的世界移動通信大會上作了演講。觸覺網際網路迅速成為了那次會議的熱詞。與 UltraHaptics 的技術一樣,硬體類似於揚聲器的振膜。但在這種情況下,空氣被推入一個小孔,變成一個集中的環,可以使 4 英寸的解析度移動 8.2 英尺遠,雖然遠不如超聲波系統那麼精確,但勝在距離更遠。增強現實技術已經在設計和工程領域有了發展的跡象,觸覺網際網路將使工人能夠更直接地與他們創作互動,虛擬對象會讓人感覺更穩定。
  • 剖腹產孩子的觸覺訓練可以這樣做
    另外,心理學家研究發現,孩子早期觸覺學習不足也會造成孩子感、膽小、緊張等問題。一、觸覺是神經體系的營養人類在胚胎時期,共有三層,內層發展為內臟,中層發展為骨骼肌肉,外層形成皮膚和腦神經細胞,也就是說人類的觸覺和神經神經體系是相同的觸覺便是神經組織最重要的營養,觸覺的敏銳程度會影響大腦辨別能力、身體的靈活及情緒的好壞。所以,嬰幼兒時期的皮膚觸覺非常敏感。
  • 機器人將實現「觸覺」
    機器人能夠施加可能嚴重傷害人類的力量,因此人們需要確保自己與機器人接觸而不被誤傷。機器人如果有了觸覺,就可以通過檢測與物體接觸,並提供了施加正確的力來完成任務,而不會損壞物體,人員和機器人本身。多年來,科學家一直在努力開發能夠為機器人帶來觸覺的技術。上周,Northwestern University的一個團隊推出了一種無線和無電池的智能皮膚,該皮膚可以為虛擬體驗(例如Skype通話)增加觸摸感。
  • 嬰兒觸覺發育的八大要點
    觸覺是人體發展最早、最基本的感覺,也是人體分布最廣、最複雜的感覺系統。觸覺是新生寶寶認識世界的主要方式,透過多元的觸覺探索,有助於促進動作及認知發展。因此,良好的觸覺刺激是寶寶成長不可或缺的要素。觸覺是寶寶最早發展的能力之一,豐富的觸覺刺激對智力與情緒發展都有著重要影響。
  • 兒童觸覺刺激不足 需重視!
    觸覺是最早讓人類感受到關懷,被愛及安全感的一種感覺,早期的觸摸經驗決定觸覺敏感度可能發展的程度,對腦發育的全面品質有令人意想不到的重要影響。