受生物启发的皮肤可改善机器人的感觉能力

放大字体  缩小字体 2019-10-22 23:53:38  阅读:4277 作者:责任编辑。王凤仪0768

活络的组成皮肤使机器人能够感知自己的身体和周围环境-假如要与人严密触摸,这是一项至关重要的功用。遭到人体皮肤的启示,慕尼黑工业大学(TUM)的一个团队开发了一种将人工皮肤与操控算法结合在一起的体系,并用它创建了第一台具有全身人工皮肤的自主人形机器人。

由Gordon Cheng教授及其团队开发的人工皮肤由六角形细胞组成,其巨细约为2欧元硬币(即直径约1英寸)。每个都配有微处理器和传感器以检测触摸,加速度,挨近度和温度。这种人工皮肤使机器人能够更具体,更活络地感知周围环境。这不只协助他们安全移动。这也使它们在人邻近操作时更安全,并使他们能够猜测并活跃防止事端发作。

皮肤细胞自身是由TUM认知体系教授Gordon Cheng于10年前开发的。可是,本发明仅在将其集成到杂乱的体系中时才显示出其悉数潜力,如《 IEEE议事录》(Proceedings)最新一期所述。

经过根据事情的办法进步核算才能

开发机器人皮肤的最大妨碍一直是核算才能。人体皮肤约有500万个受体。完成来自人工皮肤中传感器的数据的接连处理的尽力很快就达到了极限。曾经的体系很快就被数百个传感器的数据所吞没。

为了战胜这个问题,Gordon Cheng和他的团队运用NeuroEngineering办法不接连监督皮肤细胞,而是运用根据事情的体系进行监督。这样最多可削减90%的处理工作量。窍门:仅当值更改时,各个单元才从其传感器传输信息。这类似于人类神经体系的工作方式。例如,当咱们第一次戴上帽子时,咱们会感到一顶帽子,可是咱们很快就习惯了这种感觉。直到风将其从咱们的头上吹走之前,无需再次留意帽子。这使咱们的神经体系专心于需求身体反响的新形象。

即便身体严密触摸也能确保安全

经过根据事情的办法,Cheng教授及其团队现在已成功地将人工皮肤使用于不依赖任何外部核算的人类巨细的自主机器人。H-1机器人的上身,手臂,腿部乃至脚底都装有1260个单元格(带有13000多个传感器)。这给它带来了新的“身体感觉”。例如,H-1的脚活络,能够应对不平坦的地上,乃至能够平衡一只脚。

H-1具有特别的皮肤,乃至能够安全地拥抱一个人。这听起来并不简略:机器人能够施加会严峻损伤人类的力气。在拥抱期间,两个身体在许多不同的当地触摸。机器人有必要运用这些杂乱的信息来核算正确的运动并施加正确的触摸压力。Gordon Cheng解说说:“这在工业使用中或许不那么重要,可是在护理等范畴,有必要将机器人规划为与人之间十分严密的触摸。”

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