我們曉得機(jī)械人可以在倉庫里主動搬運(yùn)，借助人工智能還可以克服國際象棋年夜師，可以駕駛汽車，在浩瀚方面都趕超了人類。然則觸覺是一種極其細(xì)膩的感到，機(jī)械人在這方面做得其實不幻想。 好比，一個機(jī)械人要去拆解路邊的炸彈，或許在給你做煎蛋的時刻怎樣當(dāng)心地處置一個雞蛋，這個時刻，它就須要能精確地感應(yīng)到，甚么時刻物體正在離開它的掌握。 迄今為止，年夜多半機(jī)械臂和假肢的手，都很難精確地感知到產(chǎn)生的振動和剪切力（一個力學(xué)名詞，“剪切”是在一對相距很近、年夜小雷同、指向相反的橫向外力（即垂直于感化面的力）感化下，資料的橫截面沿該外力感化偏向產(chǎn)生的絕對錯動變形景象），例如，當(dāng)手指在桌面上滑動，或物體開端著落的時刻。 如今，來自華盛頓年夜學(xué)和加州年夜學(xué)洛杉磯分校的工程師們，創(chuàng)造了一種帶有傳感器的“皮膚”，可以籠罩機(jī)械人的身材或假肢的任何部位，具有可延展可拉伸的機(jī)能，可以精確地感知關(guān)于剪切力和振動的信息。而這些信息關(guān)于勝利地捉住和把持物體相當(dāng)主要。 論文中描寫的這類皮膚，模仿了人的手指在滑過外面或在辨別分歧的紋理時發(fā)生的拉伸和緊縮。它可以或許靈敏地感知到這些觸覺信息，并到達(dá)和人類類似的準(zhǔn)確度和敏銳度。這類才能可以年夜年夜進(jìn)步機(jī)械人在多個范疇的才能，從內(nèi)科手術(shù)、工業(yè)流程到干凈廚房等等。 該論文的重要作者、機(jī)械工程和化學(xué)工程傳授Jonathan Posner表現(xiàn)，如今機(jī)械臂和假肢手都是經(jīng)由過程視覺信息來斷定的，好比機(jī)械人經(jīng)由過程視覺鑒別”我的手是握在這個物體上嗎？“或許”我的手是在摸著這根線嗎？“這明顯不太完全。 從平常經(jīng)歷可以得知，我們的視覺可以看到一個物體的全貌，然則在觸摸它的進(jìn)程中，我們的手會感觸感染到一些新的信息，好比它細(xì)部的紋理、材質(zhì)的柔嫩度等等，這是視覺很難取得的信息。 據(jù)Posner引見，假如一個機(jī)械人要撤除一個簡略單純爆破裝配，就須要曉得它的手在沿著導(dǎo)線滑動照樣在拉著導(dǎo)線，假如機(jī)械人手里拿著醫(yī)療器械，它須要指點(diǎn)手中的物體能否在滑動。而這都須要機(jī)械人有才能感知剪切力。今朝，其他的傳感器皮膚還沒有這類才能。 我們來看下它的任務(wù)道理： 這類新型的可拉伸的電子皮膚，由華盛頓年夜學(xué)的華盛頓納米試驗室制作的。它是用在泅水鏡中應(yīng)用的硅橡膠制成的。橡膠內(nèi)含渺小的蛇形通道——年夜約是人類頭發(fā)寬度的一半——充斥了導(dǎo)電的液態(tài)金屬。當(dāng)皮膚被拉伸時，這類液態(tài)金屬不會開裂或疲憊，就像固定的電線一樣。 當(dāng)電子皮膚被放置在一個機(jī)械人手指或末尾履行器上時，這些微流體通道會被放置在它手指的兩側(cè)，相當(dāng)于人類指甲兩側(cè)的地位。 當(dāng)你的手指在物體的外面滑動時，你的指甲的一側(cè)會凸起，而另外一側(cè)則會由于壓力而變得緊繃。 異樣的工作也會產(chǎn)生在機(jī)械人或假肢手上——在“指甲”一側(cè)的微流體通道被緊縮，而另外一側(cè)則會伸出來。 當(dāng)通道的幾何外形產(chǎn)生變更時，能經(jīng)由過程的電流也會隨之轉(zhuǎn)變。研討小組可以丈量這些分歧的電阻，并將它們與機(jī)械人手指，所閱歷的剪切力和振動接洽起來。 然后，機(jī)械人的手便可以模仿人類的觸覺了。 研討小組曾經(jīng)證實了這類帶有傳感器的皮膚，在面臨稍微觸碰時有著很高的準(zhǔn)確度和敏銳度，好比，翻開一扇門，與手機(jī)交互、握手、拿起包、觸摸一些物體，等等。 比來的試驗注解，這類皮膚可以或許檢測到每秒800次的渺小振動，比人類的手指還好使。 是以，Posner說：“經(jīng)由過程在一個靈巧的電子皮膚上模擬人類的心理性能，我們曾經(jīng)到達(dá)了與人類的手分歧的敏銳度和準(zhǔn)確度，這是一個主要的沖破。” 固然，機(jī)械人離具有人類一樣細(xì)膩的觸覺還有很遠(yuǎn)，但這無疑是讓人欣喜的一步。不管機(jī)械人有何等壯大的視覺和盤算才能，照樣會讓人認(rèn)為機(jī)械人就是機(jī)械，然則當(dāng)它具有細(xì)膩的觸覺后，就更像一個有血有肉的人了。 一個視覺敏銳、智力壯大的機(jī)械人，你看著它方頭方腦的模樣，總認(rèn)為它像一個“你瞅啥瞅你咋地”的愣頭青?？墒怯辛擞|覺就紛歧樣了，你便可以跟它互相調(diào)戲了，說不定它都能摸出你臉上有幾個坑。
