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觸覺機器人能“感受”材料柔軟度
http://www.crntt.hk   2024-03-18 12:43:02
  中評社北京3月18日電/據科技日報報導,如果用指尖按一顆棉花糖,很容易感覺出它是軟的。如果把一塊硬餅幹放在棉花糖上面,用指尖去壓硬餅幹,人類仍能分辨出下面的棉花糖是軟的。研究人員希望創造出一種具備同樣能力的機器人平台。據最新一期《美國國家科學院院刊》報導,瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員開發出一種柔軟度表達接口(SORI),實現了這一目標。

  對柔軟物體的觸覺在許多行動和互動中發揮著至關重要的作用,如判斷鰐梨的成熟度,或是牽著愛人的手。但理解和再現這種感覺極具挑戰性,因為這涉及複雜的感覺和認知過程。柔軟度感知的兩個主要元素是皮膚提示(來自指尖皮膚的感覺反饋)和動覺提示(關於手指關節作用力的反饋)。通過分離皮膚和動覺線索,SORI再現了一系列真實材料的柔軟性,填補了機器人領域的空白,使許多需要感知柔軟度的應用成為可能。

  由於人手指形狀不同,感覺到的柔軟度可能不同。因此,研究人員首先開發指尖及其接觸面的幾何參數,然後從一系列不同的材料中提取柔軟度參數,並將這兩組參數映射到SORI設備上。SORI還配備了電動折紙關節,可以對關節進行調節,使其變得更硬或更軟。

  通過這種新穎的動覺和皮膚功能的分離,SORI成功地再現了一系列材料的柔軟程度,包括牛肉、三文魚和棉花糖。它還模仿了既軟又硬的材料,如棉花糖上的餅幹、皮革裝訂的書。在一次虛擬實驗中,SORI甚至復制了心臟跳動的感覺,以證明其在表達軟材料運動方面的有效性。

          
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