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机器人也有触觉吗?

作者:admin
来源:好奇号
日期:2022-05-16 08:56:41
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       一直以来,工程师都希望机器人的手可以像人类的一样灵巧。我们可以灵活地抓握物体,也可以感知物体的形状和表面的纹路。机器人怎样才能拥有像人类一样的触觉呢?
 
       手指触摸物体时,物体挤压皮肤,指尖的神经末梢会感受到压力,然后产生电信号,传递给大脑。之后,大脑可以根据信号判断物体的形状,并调整抓握的姿势,以防物体滑落。
 
       几位英国工程师模拟人体皮肤结构,设计了一种叫做TacTip的人造指尖。就像人类皮肤一样,TacTip的橡胶表层下有许多微小的针状突起,这些突起富有弹性,可以弯曲。
 
       当TacTip进行“触摸”时,接触到物体表面的针状突起会因为物体的挤压而弯曲,进而产生信号,传递给计算机。由于不同物体的形状、软硬、花纹不同,针状突起的弯曲情况就不同,产生的信号也不同,计算机就可以判断触摸到的物体是什么,并调整抓握力度、方向等。
 
       在测试中,当TacTip接触灯芯绒布料时,不仅能“感受”到材料的缝隙和突起,而且输出的信号模式与人类指尖的神经信号模式非常相似。
 
       为了让TacTip更灵敏,研究团队增加了针状突起的数量,在突起下安装了麦克风。当人工指尖触摸物体时,麦克风会接收到触摸产生的声音,增强TacTip感知表面粗糙程度的能力。测试结果显示,增强后的TacTip可以区分13种不同纹理的布料。
 
       目前,工程师还在想办法进一步提高人工指尖的灵敏度,以用于各个领域,比如制造有触觉的假肢,或能照顾病人的医疗机器人等。

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