首页 > 企业新闻 > 

企业新闻

科学家为机器人配备高灵敏度合成皮肤 让人机拥抱变得更加安全

阅读次数:次   发布时间:2019/10/13 9:28:12  所属栏目:企业新闻


   早在 2011 年,就有研究团队展示过六边形(蜂窝状)的电子皮肤。其将 31 份合成皮肤安置在了一台小型的人形

机器人上,宣称能够赋予机器人更真实的触觉感知。不过现在,他们已经更进一步地将高精度触感提升到了 1260 个细

分区域,且以覆盖机器人全身的大部分区域(甚至包括脚底)。

          

   (图自:TUM / Astrid Eckert,via New Atlas )

   在打造了最初的高敏度感应机器人之后,德国慕尼黑工业大学(TUM)的 Gordon Cheng 教授所带领的团队,已经

大幅改进了单个传感器单元的外观,但功能基本维持不变。

   Sensitive Skin for Robots( via )

   新型高灵敏度机器人合成皮肤仍以六边形(蜂窝状)呈现,能够测量接近的程度、压力、温度、以及加速度。

   要将这套系统扩大到全身的规模,最大的问题,反而是算力。处理来自数百套传感器持续不断的数据,会很快对以往

的系统造成过载。

   好消息是,研究人员已经从人类神经系统上获得了灵感 —— 因为它不会始终将皮肤的每一个感觉都告知大脑,而是

将注意力集中在新的感觉上。

   团队以戴帽子为例:在刚戴上时,脑袋的紧锢感会很明显。但过不了多久,身体就适应了这一点。后来干脆选择性忽

略,直到被风吹掉帽子,又重新来一遍这样的感觉。

   这种基于“事件”的处理方法,对板载设备的算力要求低很多,TUM 团队已将之运用到了几乎覆盖机器人全身的高灵

敏度合成皮肤上。

   最终,这台名叫 H-1 的小型类人机器人“穿上”了一件由 1260 个六边形组成的蜂窝状“外衣”,并撑起了超过 

13000 个传感器的运算处理任务。

         

   这套合成皮肤覆盖了机器人的上身、手臂和腿脚(甚至脚底板),使得机器人能够单腿直立、在不平坦的路边上行走

并保持平衡。

   此外,灵敏的触感还可以让“人机拥抱”变得更安全。人类之间的这种亲密举动看似简单,但机器人却需要更多的“意

识计算”。

   这是因为两个拥抱到一起的人之间,其接触点的数量(面积)非常巨大,且压力在实时发生着变化。

   Gordon Cheng 教授表示:“这在工业应用中可能不那么重要,但在护理等领域,必须要将机器人设计得能够与人

类紧密、安全地接触”。

   据悉,目前版本的“触感细胞”直接在 1 英寸(2.5 CM)左右。但研究小组正在努力缩小它们的体积,且做好了批

量生产的准备。