

中國(guó)AGV網(wǎng)(m.wnmc.org.cn)援引外媒消息,雖然智能機(jī)器人有一天可能能夠與人類的靈巧和適應(yīng)性相媲美,但它們?nèi)匀浑y以完成我們希望它們能夠完成的許多任務(wù)。雖然遙控機(jī)器人已經(jīng)存在,但能夠通過(guò)自然的身體運(yùn)動(dòng)來(lái)控制它們,可以使體驗(yàn)更加直觀。這對(duì)于開發(fā)實(shí)用的機(jī)器人外骨骼和假肢也是至關(guān)重要的,甚至有可能創(chuàng)造出用戶控制機(jī)器人身體的沉浸式娛樂體驗(yàn)。
雖然存在將人類運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為機(jī)器人信號(hào)的解決方案,但它通常涉及使用用戶必須佩戴的繁瑣設(shè)備或復(fù)雜的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)。
現(xiàn)在,來(lái)自中國(guó)的一個(gè)研究小組創(chuàng)造了一種柔性電子皮膚,里面裝滿了傳感器、無(wú)線發(fā)射器和微小的振動(dòng)磁鐵,可以向用戶提供觸覺反饋。通過(guò)將這些貼片貼在身體的各個(gè)部位,如手、前臂或膝蓋上,該系統(tǒng)可以記錄用戶的運(yùn)動(dòng),并將其傳輸給機(jī)器人設(shè)備。
該系統(tǒng)的傳感器依靠壓阻材料,其電阻在受到機(jī)械壓力時(shí)發(fā)生變化。這使它們能夠充當(dāng)彎曲傳感器,因此當(dāng)貼片貼在用戶的關(guān)節(jié)上時(shí),電阻的變化與它被彎曲的角度相對(duì)應(yīng)。這些傳感器通過(guò)銅線連接到一個(gè)中央微控制器,這些銅線以蛇形的方式上下擺動(dòng)。這種 "之 "字形圖案使電線在被拉伸或彎曲時(shí)容易擴(kuò)展,防止它們?cè)趬毫ο聰嗔?。然后,?lái)自傳感器的電壓信號(hào)被處理并通過(guò)藍(lán)牙傳輸,可以直接傳輸給附近的機(jī)器人設(shè)備或計(jì)算機(jī),然后計(jì)算機(jī)可以通過(guò)本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)傳遞這些信號(hào)。
最重要的是,研究人員還建立了一個(gè)反饋系統(tǒng)。同樣的壓阻式傳感器可以連接到機(jī)器人設(shè)備的各個(gè)部分,例如在指尖上,它們可以充當(dāng)壓力傳感器。來(lái)自這些傳感器的信號(hào)被傳輸?shù)诫娮悠つw,在那里它們被用來(lái)控制微小的磁鐵,這些磁鐵根據(jù)施加壓力的大小以不同的頻率振動(dòng)。研究人員表明,控制機(jī)器人手的人類可以利用反饋來(lái)區(qū)分具有不同硬度的橡膠方塊。
重要的是,在直接通過(guò)藍(lán)牙操作時(shí),反饋信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間低至4微秒,在本地Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上操作時(shí)僅為350微秒,這低于人類對(duì)觸覺刺激作出反應(yīng)所需的550微秒。不過(guò),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸信號(hào)導(dǎo)致的反應(yīng)時(shí)間要長(zhǎng)得多--在30至50毫秒之間。
盡管如此,研究人員表明,通過(guò)將不同配置的貼片與VR護(hù)目鏡的視覺反饋相結(jié)合,人類用戶可以用手指控制一輛遙控汽車,使用機(jī)械臂進(jìn)行COVID拭子測(cè)試,甚至讓一個(gè)基本的仿人機(jī)器人行走、下蹲、清潔房間和幫助護(hù)理病人。
該系統(tǒng)在能夠用于現(xiàn)實(shí)世界之前仍需要微調(diào)。但是它令人印象深刻的能力和整潔的設(shè)計(jì)表明,可以讓我們遠(yuǎn)程控制機(jī)器人的柔性傳感器可能不會(huì)太遠(yuǎn)了。

