敏感機器人即將問世,電子皮膚使它們能夠感受疼痛
機器人學家長期以來一直致力於創造電子皮膚(e-skin)技術,這種技術可以像我們自己的巨型感官器官一樣傳遞有關環境的訊息。 要實現這一目標,需要一種影響深遠、高度敏感、能夠在眨眼間傳遞訊息的電子設備,並且需要來自格拉斯哥大學我認為他們可能就是這樣創造的。
該雜誌提出了使機器人能夠記錄疼痛的計算電子皮膚原型科學機器人據報道,這是一項重大進步甚至可以透過賦予義肢接近人類的觸覺敏感度來改善義肢。
以前創建觸摸敏感機器人的嘗試遇到了處理時間的障礙,因為分散的傳感器能夠轉發大量數據,但計算機需要一分鐘才能將數據轉換為有意義的東西。
人類的周圍神經系統啟發了這種新設計,因為它開始處理觸摸點的感覺,並且只將真正重要的東西發送到大腦。 機器人技術中的類似方法可以釋放通訊通道,並阻止電腦陷入過多的感官資訊的困境。
由 168 個突觸電晶體組成的網格是解鎖這種資訊處理方式的關鍵,這些電晶體由氧化鋅奈米線組成,可以分佈在柔性表面上。 它們被部署在配備皮膚感測器的人形「手」上,以創建能夠區分輕觸和重觸的機器人附肢。
讓機器人感受到疼痛聽起來很刻薄,但目的是以一種有利於試誤學習的方式增強敏感度。 作為孩子,疼痛是一種有用的工具,因為我們開始學習諸如「觸摸熱鐵:不好」之類的東西,而觸覺可以使試圖以同樣的方式從外部刺激中學習的機器人受益。
Ravinder Dahiya 教授表示:「透過這個過程,我們能夠創造一種能夠在硬體層面進行分散式學習的電子皮膚,它不需要在採取行動之前向中央處理器來回發送訊息。」他是格拉斯哥大學可彎曲電子和感測技術(BEST) 小組的負責人陳述。
「相反,它透過減少所需的計算量大大加快了觸控反應的過程。 我們相信,這是我們在創造能夠對刺激做出適當反應的大規模神經形態印刷電子皮膚方面邁出的真正一步。
除了創造能夠學習解釋環境並避免受傷的機器人之外,預計有一天它也可以應用於人體義肢。
Fengyuan 表示:「未來,這項研究可能成為更先進的電子皮膚的基礎,使機器人能夠以新的方式探索世界並與世界互動,或建造具有接近人類觸摸靈敏度水平的義肢。」劉,BEST小組成員,論文合著者,添加。