电子皮肤:让机器人分清冷热轻重

【摘自 中国生物识别门户】据报道，日前，德国科学家开发出一种能让机器人产生多种感觉的电子皮肤。这种“皮肤”不仅能够帮助机器人更好地适应周围的环境，也能使其获得实时的“自体感受”。目前这种电子皮肤的原型已经在一个机械臂上获得了应用。
　　
皮肤是人体最大的器官，起着将环境与体内组织区分开来的作用。与此同时，它还具有强大的交互能力，能获得温度、压力、剪力、震动等多种信息。无论是迎面而来的杨柳清风，还是诚恳热烈的握手，其中的任何细节皮肤都不会错过。
　　
负责该研究的德国慕尼黑工业大学科学家菲利普·迈特纳多佛也试图金石让机器人具备这样的感觉。他和他的同事设计了一种只有5平方厘米大小的六边形电路板，以此来当作机器人皮肤的基本模块。每一块电路板上包含有4个红外传感器、6个温度传感器和一个速度传感器，这些传感器能“察觉”到一厘米范围内的任何物体。此外，这种电路板上还留有一定的扩展空间，可供以后加入如包括压力传感器在内的其他功能的传感装置。在实际应用时，将这些“皮肤模块”像蜂窝一样拼接起来就能构成面积较大的电子皮肤。
　　
迈特纳多佛说，虽然现在大多数机器人都具有视觉装置，但在较为复杂的环境中工作时，仅有视觉信息是远远不够的，必须辅以一定的触觉感应装置。这些传感器的作用与人体皮肤表面的汗毛有些类似，它使机器人具备了一种“无意识回避”功能。例如，当机械臂不小心碰到某一物体时就会迅速收回，而后机器人首先会通过视频装置搜索环境，重新判断更适宜的接触点。这种能力对在不断变化的环境中为人类服务的机器人来说尤为重要。此外，这种功能还能让机器人的四肢运动更为精确，行进更为稳定。
　　
研究人员称，虽然目前这种电子皮肤只有一小块，但其在一个机械臂上的试用已达到了初步的设想。只需轻轻拍一下机械臂，它就会“感觉”到，并做出反应。
　　
德国慕尼黑工业大学教授戈登·程说，这是一个富有开创性的想法，让机器人离人更近了一步，但也只是一个开始还远未结束。除了这些基本的感受能力外，或许在未来某一天，机器人还将具备较为基本的、类似于人类的神经结构，并具有一定的自我意识。

文章来源：科技日报