作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2024/3/18 7:37:17
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触觉机器人能“感受”材料柔软度

 

科技日报讯 (记者张佳欣)如果用指尖按一颗棉花糖,很容易感觉出它是软的。如果把一块硬饼干放在棉花糖上面,用指尖去压硬饼干,人类仍能分辨出下面的棉花糖是软的。研究人员希望创造出一种具备同样能力的机器人平台。据最新一期《美国国家科学院院刊》报道,瑞士洛桑联邦理工学院研究人员开发出一种柔软度表达接口(SORI),实现了这一目标。

对柔软物体的触觉在许多行动和互动中发挥着至关重要的作用,如判断鳄梨的成熟度,或是牵着爱人的手。但理解和再现这种感觉极具挑战性,因为这涉及复杂的感觉和认知过程。柔软度感知的两个主要元素是皮肤提示(来自指尖皮肤的感觉反馈)和动觉提示(关于手指关节作用力的反馈)。通过分离皮肤和动觉线索,SORI再现了一系列真实材料的柔软性,填补了机器人领域的空白,使许多需要感知柔软度的应用成为可能。

由于人手指形状不同,感觉到的柔软度可能不同。因此,研究人员首先开发指尖及其接触面的几何参数,然后从一系列不同的材料中提取柔软度参数,并将这两组参数映射到SORI设备上。SORI还配备了电动折纸关节,可以对关节进行调节,使其变得更硬或更软。

通过这种新颖的动觉和皮肤功能的分离,SORI成功地再现了一系列材料的柔软程度,包括牛肉、三文鱼和棉花糖。它还模仿了既软又硬的材料,如棉花糖上的饼干、皮革装订的书。在一次虚拟实验中,SORI甚至复制了心脏跳动的感觉,以证明其在表达软材料运动方面的有效性。

 
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