當(dāng)機(jī)器人穿上有溫度的“皮膚” 它會(huì)變得更溫柔

多數(shù)情況下，機(jī)器人就是應(yīng)該表現(xiàn)出一副冷酷無情的樣子。所以，如果你的機(jī)器人摸起來熱熱的，多半是它的冷卻系統(tǒng)出了問題。相反，人類和其他非爬行類的動(dòng)物總是能在常溫的狀態(tài)下保存熱量，這便讓我們可以通過觸摸，感知外物的溫度。以人類為例，我們感受到的外物溫度會(huì)比它們的實(shí)際溫度要高一些或低一些。此處原因有二：第一，我們是溫血?jiǎng)游?，所以我們感受到的并不是物體本身的溫度，而是物體溫度與我們自身溫度之間存在的差值；第二，我們也能感受到物體“吸收”人體熱量的速度。這就是為什么在相同溫度下，我們會(huì)覺得金屬比羊毛制品冷——金屬“吸收”人體熱量的速度比羊毛制品更快。

而大多數(shù)機(jī)器人的觸摸傳感器只具備力檢測器，所以它們只能檢測物體的堅(jiān)硬程度以及質(zhì)地，這使得機(jī)器人識別外物的精準(zhǔn)度很低。但是，如果你在機(jī)器人身上安置了一個(gè)溫度感應(yīng)器，機(jī)器人就能告訴你，它們觸摸的物體表面到底是熱的還是冷的。也就是說，通過和傳統(tǒng)力量感應(yīng)器的結(jié)合，復(fù)合觸摸傳感器可以幫助機(jī)器人識別物體的組成。

正是利用了這樣的原理，來自美國佐治亞理工學(xué)院的 Joshua Wade、Tapomayukh Bhattacharjee 和 Charlie Kemp 教授在上個(gè)月舉辦于韓國首爾的 IROS 大會(huì)上，展示了他們?yōu)闄C(jī)器人設(shè)計(jì)的“有溫度”的“皮膚”。這層“皮膚”由“taxel”小型晶體管組成，每個(gè)晶體管中，電阻式織物都夾在兩層導(dǎo)電織物中間，而兩個(gè)正極熱敏電阻和兩個(gè)負(fù)極熱敏電阻則被安置在碳纖維電阻加熱條的最上面，這樣一來，“taxel”小型晶體管就具備了判斷機(jī)械應(yīng)變和壓力的能力。利用了這三個(gè)不同的感應(yīng)方式，機(jī)器人識別外物的功能得到了顯著的提升。據(jù)悉，當(dāng)機(jī)器人被分別壓在木頭和鋁上時(shí)，它的成功區(qū)分率達(dá)到了96%。但是，如果你只讓機(jī)器人在這兩種材料上輕輕掠過的話，它的成功率就只有84%了。但是不管怎么說，還是比沒有熱傳感器的機(jī)器人成功率高很多。

其實(shí)早前 SynTouch打造的BioTac感應(yīng)器也含有熱傳感器，但是它只是一個(gè)小小的手指，而佐治亞理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)打造的是覆蓋到整個(gè)手臂的皮膚。對此，來自研究團(tuán)隊(duì)的 Tapo Bhattacharjee 教授在接受采訪時(shí)表示，類似這樣的感應(yīng)器的潛在應(yīng)用面非常廣：

“在雜亂的環(huán)境或是人類所處的環(huán)境中，機(jī)器人可以通過使用這樣的皮膚，了解物體的溫度特性，從而幫助它們更好地施展抓握能力。舉個(gè)例子，有了這樣的皮膚，機(jī)器人在觸摸人類的時(shí)候，就會(huì)更溫柔了。”

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