
只需加19個(gè)超敏電極,就能讓機(jī)器人擁有觸覺
發(fā)布時(shí)間:2017-10-16 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】這種機(jī)器手指并不像人類一樣依賴神經(jīng)感知周圍的世界。研發(fā)人員在手指頂部嵌入了 19 個(gè)超敏電極,并在外層覆上了硅質(zhì)表皮。其中的空間則由鹽水進(jìn)行填充。當(dāng)你用手指按壓東西時(shí),電極可通過鹽水測量阻力的變化。機(jī)器人能夠感知物體壓力的強(qiáng)度,并對物體材料的彈性進(jìn)行量化。
你是否覺得,觸覺是一種非常奇怪的感覺。與聲音和光線不同,觸覺的特性難以量化。你可以測量分貝或者光通量,但是觸覺則是一種主觀的感覺,只能進(jìn)行主觀性的描述,比如粗糙、黏糊或者冰涼。但現(xiàn)在,這種主觀性的描述卻有了改觀。
SynTouch 是一家從南加州大學(xué)分離出來的公司,該公司研發(fā)了一種機(jī)器人手指,該機(jī)器人的指尖在觸摸材料后,能夠精確測量其“感覺”,并將“感覺”從粗糙到冰涼劃分為 15 個(gè)不同的層度。要想未來機(jī)器人能夠與人類進(jìn)行親密地溝通,該技術(shù)可謂是至關(guān)重要。觸覺可以使我們輕輕地抓住一瓶水,更有力地握住一根撬棍,機(jī)器人也要能做到這一點(diǎn)。我們不會想看到機(jī)器人將盤碟、桌椅毀壞一通的,甚至一下拍碎人的頭蓋骨,不是嗎?

這種機(jī)器手指并不像人類一樣依賴神經(jīng)感知周圍的世界。研發(fā)人員在手指頂部嵌入了 19 個(gè)超敏電極,并在外層覆上了硅質(zhì)表皮。其中的空間則由鹽水進(jìn)行填充。當(dāng)你用手指按壓東西時(shí),電極可通過鹽水測量阻力的變化。機(jī)器人能夠感知物體壓力的強(qiáng)度,并對物體材料的彈性進(jìn)行量化。
這種機(jī)器手指可以通過振動(dòng)來檢測材料的質(zhì)地。“如果手指滑過我的西裝外套,你會深切地這些高頻振動(dòng),這中振動(dòng)在辨別質(zhì)地方面極為必要。” SynTouch 的 CEO 兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Gerald Loeb 說。“不同的表面,會有不同模式的振動(dòng),基于此我就可以分析出不同材質(zhì)的差別,比如,外套的羊毛和襯衫的棉花兩者之間的區(qū)別。”
這種機(jī)器手指還能夠測量溫度,細(xì)微程度遠(yuǎn)超你的想象。瓷磚地板摸起來比毛毯更加冰涼的原因不是因?yàn)樗鼈兊臏囟炔煌<词顾鼈兊臏囟染鶠槭覝?,瓷磚感覺更涼是因?yàn)樗鼙让焊斓貙⒛隳_上的熱量轉(zhuǎn)化掉。SynTouch 的機(jī)器手指所測量的不僅僅是材料的溫度,它也可以通過精確測量熱量轉(zhuǎn)化的速率感知其溫度。
SynTouch 可以得到三種信息:材料的質(zhì)地、彈性以及摸起來是冷還是熱。這些性質(zhì)可以細(xì)分為 15 個(gè)更精確的特性,比如“粘性”、“熱持續(xù)性”、“觸覺柔順性(tactile compliance)”和“紋理粗糙度”。經(jīng)過反復(fù)測試,SynTouch 從其機(jī)器人在不同材料中感知的不同力度和速度總結(jié)出了這 15 種特性。
SynTouch 用數(shù)千種材料不斷的重復(fù)這一過程,不僅僅只是為了使機(jī)器人能更好的和人類相處,更是為了對這種主觀的感覺開發(fā)出一套客觀的標(biāo)準(zhǔn)。通過參考其大量的測量數(shù)據(jù),SynTouch 表示該機(jī)器手指感知的精準(zhǔn)度比人類專家還要精準(zhǔn)(對材料進(jìn)行觸摸感知確實(shí)是一種工作,比如質(zhì)量控制)。
考慮到這一點(diǎn)。一家汽車制造商為其高端車型構(gòu)建了一套概念,希望能以此獲得更大的贏利。如果能找到更便宜、并且令人信服的替代品,為什么還要使用皮革呢?“問題在于: 你如何判斷它仍舊有相同的感覺?”Loeb 問道,“你能找到同樣的顏色,因?yàn)槲覀冇嘘P(guān)于顏色的標(biāo)準(zhǔn)。而我們現(xiàn)在做的是制定一套有關(guān)感覺的標(biāo)準(zhǔn)。”
使用這一套標(biāo)準(zhǔn),你可以為在線購物進(jìn)行一些提示。也許有一天商場不僅可以為運(yùn)動(dòng)衫標(biāo)注其顏色和尺寸,還有量化的感覺。六成的柔軟度等等。再不需要看其他人的差評才能發(fā)現(xiàn)這件運(yùn)動(dòng)衫不像廣告里那樣舒適。
通過賦予機(jī)器人觸覺,人類能獲得更輕柔的陪伴,截肢患者可以通過假肢重獲觸覺,不僅如此,戰(zhàn)爭中, 衣衫襤褸的兩個(gè)士兵可能因此而成了伙伴:“哇,你穿的也是奶奶織的圣誕毛衣。”
(來源:36氪)
推薦閱讀:
特別推薦
- 從失效案例逆推:獨(dú)石電容壽命計(jì)算與選型避坑指南
- 性能與成本的平衡:獨(dú)石電容原廠品牌深度對比
- 精密信號鏈技術(shù)解析:從原理到高精度系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 儀表放大器如何成為精密測量的幕后英雄?
- 儀表放大器如何驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端智能感知?
- 連偶科技攜“中國IP+AIGC+空間計(jì)算”三大黑科技首秀西部電博會!
- 優(yōu)化儀表放大器的設(shè)計(jì)提升復(fù)雜電磁環(huán)境中的抗干擾能力
技術(shù)文章更多>>
- 戰(zhàn)略布局再進(jìn)一步:意法半導(dǎo)體2025股東大會關(guān)鍵決議全票通過
- μV級精度保衛(wèi)戰(zhàn):信號鏈電源噪聲抑制架構(gòu)全解,拒絕LSB丟失!
- 破解工業(yè)電池充電器難題:升壓or圖騰柱?SiC PFC拓?fù)溥x擇策略
- 搶占大灣區(qū)C位!KAIFA GALA 2025AIoT方案征集收官在即,與頭部企業(yè)同臺競逐
- 從單管到并聯(lián):SiC MOSFET功率擴(kuò)展實(shí)戰(zhàn)指南
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
扼流線圈
耳機(jī)
二極管
二極管符號
發(fā)光二極管
防靜電產(chǎn)品
防雷
防水連接器
仿真工具
放大器
分立器件
分頻器
風(fēng)力渦輪機(jī)
風(fēng)能
風(fēng)扇
風(fēng)速風(fēng)向儀
風(fēng)揚(yáng)高科
輔助駕駛系統(tǒng)
輔助設(shè)備
負(fù)荷開關(guān)
復(fù)用器
伽利略定位
干電池
干簧繼電器
感應(yīng)開關(guān)
高頻電感
高通
高通濾波器
隔離變壓器
隔離開關(guān)