大学教育网

团队为机器人开发指尖灵敏度

导读 在 2022 年 2 月 23 日发表在Nature Machine Intelligence上的一篇论文中,马克斯普朗克智能系统研究所 (MPI-IS) 的一组科学家介

在 2022 年 2 月 23 日发表在Nature Machine Intelligence上的一篇论文中,马克斯普朗克智能系统研究所 (MPI-IS) 的一组科学家介绍了一种名为“Insight”的强大软触觉传感器,它使用计算机视觉和深度神经网络准确估计物体与传感器接触的位置以及施加的力有多大。该研究项目是朝着机器人能够像人类和动物一样准确地感知周围环境迈出的重要一步。与其天然对应物一样,指尖传感器非常灵敏、坚固且分辨率高。

拇指形传感器由软壳制成,围绕轻质坚硬的骨架构建。这个骨架支撑着这个结构,就像骨头稳定了柔软的手指组织一样。外壳由混合了深色但反光铝片的弹性体制成,形成不透明的灰色,可防止任何外部光线进入。隐藏在这个手指大小的盖子内的是一个微型 160 度鱼眼摄像头,它记录彩色图像,由一圈 LED 照明。

当任何物体接触传感器外壳时,传感器内部颜色图案的外观会发生变化。相机每秒记录多次图像,并将这些数据提供给深度神经网络。该算法甚至可以检测到每个像素中最小的光线变化。在几分之一秒内,经过训练的机器学习模型可以绘制出手指接触物体的确切位置,确定力的强度,并指示力的方向。该模型推断出科学家所谓的力图:它为三维指尖中的每个点提供了一个力向量。