“光学花边”让机器人行业提高触觉能力

2019-09-29 03:01阅读:84

作者 : 千讯咨询   来源 / 本站整理

字号

千讯咨询发布的《中国机器人市场发展研究及投资前景报告》显示,触觉乃人的五感之一,是我们认知世界的工具,人类制造机器人,试图教机器人像人一样思考,让机器人变得更像人。机器人认知世界,和世界“沟通”,靠的是它们自己的感官——各种功能的传感器。早在2011年左右,MIT的研究人员曾开发出了一款简单的、特殊触觉传感器Gelsight,该系统的模型还可以通过观察现场,来想象触摸一个平面或锋利边缘的感觉。

而今天,康奈尔大学的研究人员为我们带来了一个新的解题思路,我们的触觉不再依托视觉,而是靠着触觉来感受。“我们希望有一种方法来测量高度变形的物体的应力和应变,并且我们要使用硬件本身而不是视觉来进行测量。”论文作者RobShepherd提到最开始的想法时说,“从生物学的角度考虑这个问题的一种好方法。盲人仍然可以感觉到,因为他们的手指中的传感器会在手指变形时变形。机器人现在还没有这种感觉。”

可以测量自身压缩程度

这个新想法的实现还得利于Shepherd之前的一个研究,那个研究里面描述了可伸展的光波导如何在柔软的机器人手中充当曲率,伸长率和力传感器。这个方法让软机器人内部能够感受到外部,像人类一样。当然光波导这项技术也可以用在触觉传感器上。

假手变形得越多,穿过核心的光损失就越多。光电二极管检测到的这种可变的光损失就是使假体“感知”其周围环境的原因。Shepherd说:“如果在弯曲假体时没有光丢失,我们将不会获得有关传感器状态的任何信息,损失的数量取决于它的弯曲程度。”对于这项技术在触觉传感器上的应用来说,该小组使用假体执行各种任务,包括对形状和纹理的抓取和探测。

让人眼前一亮的是,这只手能够扫描三个西红柿,并通过柔软度确定哪个是最成熟的。实验室运用这项技术,首先建立了一个使用光纤来测量变形的模型“感官泡沫”,其形态呈现圆柱体。

先来看一下这个模型的实验效果。

可以感受圆柱体外部表面可以“感受”到的地方

对于“光学花边”项目,研究人员使用了一种柔性的,多孔的格子结构,该结构由3D打印的聚氨酯制成。并且用包含十多个机械传感器的可拉伸光纤穿入其纤芯,然后安装了LED灯照亮光纤。当在各个点按下晶格结构时,传感器能够查明光子流的变化。

当结构变形时,输入线和输出线之间就会发生接触,并且光线会跳入结构中的这些输出回路中,因此您可以分辨出发生在哪里,强度决定了变形本身的强度。实验证明,其灵敏度虽然比不上人体最敏感的指尖,但是会比人体背部的敏感度更高。

感官泡沫模型计算机仿真结果

“光学花边”不是机器人的一层皮肤涂装,它更像是机器人的肉,机器人运用上这种材料,更适合在医疗保健行业,它能提供更贴心和细致的服务。

有很多人在变老,没有那么多年轻人照顾他们。因此,机器人帮助照顾老人的想法是很现实的。机器人需要熟悉自己的形状,才能触摸、握住并帮助老年人,而不会弄伤他们。如果您使用机器人协助制造,也是如此。如果他们能感觉到他们在触摸什么,那将提高他们的准确性。

而且这种材料是可洗的,实验室还创立了一家公司,将该传感器商业化,把材料做成服装,让该项目走出实验室,增强现实训练,为之后的改进和应用获取更多的数据。

相关研究报告

机器人项目可行性研究报告

中国机器人行业发展趋势分析预测报告

中国机器人市场调查研究报告

广告、内容合作请点这里:
关于我们| 组织与团队| 产品与服务| 客户案例| 媒体合作| 寻求报道| 加入我们| 常见问题| 联系我们| About Us

全国统一热线:400-650-6508 / 400-118-6508 / 400-835-6608 / 010-58769018 / 010-58769098

可行性研究/商业计划书专线:400-650-6508    IPO咨询专线:400-118-6508    产业园区咨询专线:400-835-6608

地址:北京市朝阳区光华路5号世纪财富中心西座六层    邮编:100020

版权所有 千讯(北京)信息咨询有限公司 [京ICP备09012209号]

Copyright © 2002-2024 Qianinfo.com Inc. All Rights Reserved.

法律顾问:北京市隆安律师事务所|周日利律师    媒体合作:010-58769098