關(guān)鍵詞：機(jī)器人皮膚,；多模態(tài)觸覺傳感器；材料識別
圖片來源: Georgia Tech 裝備了“溫暖皮膚”的機(jī)器人可以識別出物體的材料
通常情況下，如果你的機(jī)器人摸上去是熱的,，極有可能是它的冷卻系統(tǒng)出了故障,。機(jī)器人不應(yīng)該是溫暖的，他們應(yīng)該是冷酷的,、寒冷的,。或者至少應(yīng)該是冷酷的,、和環(huán)境溫度相同的,。對機(jī)器人來說，熱量幾乎總是一個副產(chǎn)品,，需要被找到來源并且被處理掉,。 人類和許多其他非爬行動物需要消耗很多能量來保持恒定的體溫，事實(shí)上,，時刻保持溫暖為我們提供了許多額外的好處,，比如從我們觸摸到的東西上收集有用信息的能力。現(xiàn)在機(jī)器人也可以有這種能力了,。
大多數(shù)機(jī)器人所使用的觸摸傳感器是力傳感器,。它們可以識別一個物體表面的堅硬程度，有時也能檢測出物體表面的紋理,。你也可以添加一些溫度傳感器到這個混合體中來檢測表面是熱的還是冷的,。然而，在大多數(shù)時候,，你周圍的物體既不是熱的也不是冷的,，他們的溫度只是他們周圍環(huán)境的溫度。
佐治亞理工學(xué)院研發(fā)的機(jī)器人觸覺皮膚采用大量“taxels” 陣列而成,，每個“taxels”單元由壓阻式面料,、熱敏電阻和加熱帶分層組合而成。他們說,，力傳感器和熱傳感器組合使用的效果顯著優(yōu)于單獨(dú)使用力傳感器,。
當(dāng)人類觸摸到與環(huán)境溫度相同的東西時，經(jīng)常會感覺到它們的觸感比真實(shí)的溫度要高一些或低一些,。這其中有兩個原因：第一是由于我們的身體處在溫暖舒適的狀態(tài)下,，所以我們感覺到的是皮膚和物體之間的溫度差；第二是由于我們可以感覺到物體吸收了多少我們身體的熱量,。 換句話說,，我們測量的是物體吸收我們身體熱量的速度，更進(jìn)一步的,，我們測量的是它的熱傳導(dǎo)率,。試試看,，即使是在相同溫度下，金屬材料的物體會比一些織物或木材的物體感覺涼一些,，這是因?yàn)榻饘俚臒醾鲗?dǎo)性更強(qiáng),、吸熱更快。這樣的結(jié)果是,，我們有能力對觸摸到的材料收集到更多的數(shù)據(jù),，因?yàn)槲覀兊氖种甘菧嘏摹?/p>
上個月，來自佐治亞理工學(xué)院的Joshua Wade, Tapomayukh Bhattacharjee, 以及CharlieKemp教授在IROS研討會上發(fā)表了一篇文章,，該文章介紹了一種增加了主動加熱功能的新型機(jī)器人皮膚,。當(dāng)主動加熱功能與傳統(tǒng)的力傳感器結(jié)合使用時，便產(chǎn)生了一種有助于確定物體的組成成分的多模態(tài)觸覺傳感器,。
圖片來源:Georgia Tech |
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