人类接触的科学 - 以及为什么它很难在机器人中复制

作者:Perla Maiolino,牛津大学 机器人现在可以轻松地观察世界,而这种方式曾经只属于科幻小说。它们可以识别物体、在杂乱的空间中导航并每小时对数千个包裹进行分类。但如果让机器人轻轻地、安全地或有意义地触摸某物,极限就会立即出现。作为 [...] 的研究员

来源:Robohub

作者:Perla Maiolino,牛津大学

机器人现在可以轻松地观察世界,而这曾经只属于科幻小说。它们可以识别物体、在杂乱的空间中导航并每小时对数千个包裹进行分类。但如果让机器人轻轻地、安全地或有意义地触摸某物,极限就会立即出现。

作为一名从事人造皮肤和传感身体研究的软机器人研究人员,我发现试图赋予机器人触觉迫使我们面对人类触觉的复杂程度。

我的工作始于一个看似简单的问题:机器人如何通过身体感知世界。开发触觉传感器,用它们完全覆盖机器,处理信号,乍一看,你应该得到类似触摸的东西。

不过,人的触摸与简单的压力图完全不同。我们的皮肤含有几种不同类型的机械感受器,每种都适应不同的刺激,例如振动、拉伸或纹理。我们的空间分辨率非常好,最重要的是,触摸是活跃的:我们不断地按压、滑动和调整,通过动态交互将原始感觉转化为感知。

工程师有时可以模仿指尖尺寸的版本,但在整个软体上复制它,并赋予机器人解释这种丰富的感官流的能力,是一个完全不同的挑战。

对人造皮肤的研究也很快揭示了另一种见解:我们所说的“智能”的大部分并不只存在于大脑中。生物学提供了引人注目的例子——最著名的是章鱼。

章鱼的大部分神经元分布在四肢各处。对章鱼运动行为的研究表明,章鱼手臂可以根据感觉输入在本地产生并适应运动模式,而大脑的输入有限。

牛津大学软机器人实验室开发的带有触觉传感器的“软”机器人手可以握住苹果。视频:牛津机器人研究所。

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