关于机器人:机器人活了电子皮肤自己产生能量还能预判物体接触

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在人工智能和机器人技术一直倒退的明天,机器人的性能曾经越来越丰盛,但它们看起来依然“很假”。除了深层的技术起因之外,这些机器人的皮肤就和人类又很大不同,它们没有温度,没有触觉,也就不能对外界作出反应。

最近,英国格拉斯哥大学的科学家们展现了一种翻新的电子皮肤,具备触摸和靠近感应能力,而且无需应用专用的触摸传感器。

电子皮肤无需触摸就能判断物体接触,还能本人“发电”

复制人类的触觉是简单的,电子皮肤须要灵便、有弹性、对温度、压力和纹理敏感,同时它们还须要可能读取生物数据并提供电子读数。因而,如何实现电子皮肤的间断、实时应用是一个很大的挑战。

为了解决这个问题,格拉斯哥大学的钻研人员开发了一种由微型太阳能电池制成的能量发电电子皮肤,不须要专用的触摸传感器。这种太阳能电池不仅能够本人发电,还能够产生一些多余的能量,而且还能够触摸和靠近感应。他们的研究成果的晚期论文曾经发表在 IEEE 机器人学会期刊上。

当裸露在光源下时,电子皮肤上的太阳能电池就会产生能量。如果电子皮肤上的一个单元格被靠近的物体遮挡,则光的强度以及因而产生的能量会升高,当单元格与物体接触并确认触摸时,其强度会升高至零。

在靠近模式下,机器人的电子皮肤会通过光强度判断物体与皮肤的间隔。格拉斯哥大学 James Watt 工程学院 Bendable 电子和传感技术小组的 Ravinder Dahiya 说:“机器人能够通过电子皮肤比照光的强度,并且在校准之后判断与物体的间隔。”当初,钻研小组正在利用带有太阳能电池的红外发光二极管进行靠近感应,以取得更好的后果。

为了演示他们的概念,钻研人员将一个一般的 3D 打印机器人手包裹在他们的太阳能皮肤中,而后记录下它与周围环境的互动。

概念验证试验表明,从机械臂的手掌中能够取得 383.3 mW 的能量亏损。他们在论文中写道:“如果整个身材区域都笼罩了电子皮肤,则能够产生 100 W 以上的功率。”

Ravinder Dahiya 示意,对自动化的、电池供电的机器人来说,装置一个耗费能量的电子皮肤是一个大问题,因为这会缩小机器人可操作的工夫。但如果电子皮肤自身就能够产生能量,那就能够缩短机器人的运行工夫。Ravinder Dahiya 说:“从实质上讲,这项钻研做到了把如何为机器人的大面积皮肤供电变成了一种能够产生能量的资源。”

电子皮肤的多种用处,汽车“穿上”能够提前感应障碍物

除了在机器人技术方面的显著利用之外,Ravinder Dahiya 还构想了泛滥利用可能。因为它具备资料集成的传感能力,在医疗畛域能够用在假肢上。Ravinder Dahiya 说:“们应用太阳能电池作为触摸传感器自身,不仅能够使它比其余电子皮肤体积更小,有利于制作分量和尺寸最佳的假肢,还能当先一步预测物体的接触,这也能够无效的缩小脑机接口中经常出现的时间延迟问题。”

在自动化部门也有利用的可能,特地是在电动和交互式车辆方面。一辆笼罩着太阳能电子皮肤的汽车,因为它的靠近感应能力,将可能“看到”一个靠近的障碍物或一个人。

Ravinder Dahiya 解释说:“这不是生物学意义上的’看见’,而是从机器的角度。这能够集成到其余对象,而且不仅仅是汽车,包含体感游戏、手势管制等各个领域都能够利用。”


目前,电子皮肤的测试还是在实验室中繁多的光源下进行的,照度为 650 勒克斯。但 Dahiya 认为如果他们可能应用电子皮肤能够辨别的多种光源,那么就有了更多乏味的可能性。他说:“咱们正在摸索不同的人工智能技术,以翻新的形式解决数据,这样咱们就能够辨认光源的方向和物体。”

钻研团队的成绩使咱们更靠近灵便的、可继续应用的、老本效益高的电子皮肤,不仅能够触摸,还能“看到”物体。

不过,这个我的项目目前仍存在一些挑战,其中之一就是灵活性。Dahiya 示意,他们正在钻研基于纳米线的太阳能电池,心愿在能量和传感性能方面实现良好的性能。

心愿将来这种电子皮肤能够利用在更多方面,为交互方式带来更多可能。

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