我們的機器人已經可以行走,看,聽, 還能讓機器人操作在手裡的東西, 有的機器人甚至有嗅覺.那觸覺呢?說起來比做起來容易.
對於人來說,在我們移動身體時,觸覺扮演著著重要的角色。比如在拾取東西時,我們需要觸覺與視覺的共同作用(判斷物體是硬或軟,輕或重,熱或冷)以確保我們能拿起物體而不損壞它們。
在機器人領域,讓機器人抓取物體時,給它們觸覺可以消除對物體軟硬,易碎程度的不確定性
那麼要讓機器人取得觸覺,需要具備哪些技術呢?
1:「智能」的皮膚
量化觸覺不僅需要傳感器準確地測出外部力度,還需要知道力的準確位置,角度以及將會如何與物體產生相互作用。 一個問題就是,一個機器人到底需要多少個傳感器呢?開發一個需要成百上千個觸覺傳感器的機器人皮膚是一個極具挑戰性的工程任務。理解生物的觸摸感知背後的物理機制,有助於幫助理解和設計機器人的觸覺。
2:力和觸摸的測量
觸覺的測量通常由可以將壓力轉換為小的電子信號的傳感器完成。就像電子秤一樣,靠壓電傳感器把受到的物體重力轉化為數字。儘管這種裝置能感知不同的力度,這些電子設備都有若干限制,所以不適合用在智能皮膚上;比如,它們需要相對長的時間來對力作出反應。
日常生活中我們熟悉的傳感器還有電阻屏和電容屏,蘋果的3D Touch,也是一些力傳感器的。
3: 柔軟而靈活的力感應
近年來, 觸覺傳感器已經取得了明顯的進展;它們可以被嵌入柔軟的材料中,能更好的模擬人的皮膚。然而,在有水的情況下,這些東西就完全失效了。比如,當手機屏幕上有水珠時,你無法準確地點擊屏幕。所以我們還是需要研發出更好的,能嵌入柔軟材料的觸覺傳感器。除了給機器人更好的觸覺外,醫療上對這種設備的需求,也是這項技術研發的主要驅動力。例如,智能皮膚可以用來恢復患者的知覺反饋, 還可能賦予義肢基本的觸覺。
不久前,麻省理工和哈佛大學的研究人員開發出了一種有觸覺的手套。這種手套有548個傳感器,可以識別不同的物體,預測它們的重量,並探索在抓取這些物體時的觸覺模式、規律。這些信息對未來如何讓機器人來抓取東西提供了重要的見解。單就像其他電容,電阻等觸摸方式一樣,這種技術還是不防水的。
機器人又了感覺之後,我們還能把它當成冷漠的機器嗎?大家對這個怎麼看呢,歡迎在評論區留言。
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文章原創:爭輝協會