导读 敏感的合成皮肤使机器人能够感知自己的身体和周围环境,这是与人密切接触的重要功能。受人类皮肤的启发,慕尼黑工业大学(TUM)的一个团队开
敏感的合成皮肤使机器人能够感知自己的身体和周围环境,这是与人密切接触的重要功能。受人类皮肤的启发,慕尼黑工业大学(TUM)的一个团队开发了一个将人造皮肤与控制算法相结合的系统,并利用它创造了第一个拥有全身人造皮肤的自主人形机器人。
郑高登教授和他的团队开发的人工皮肤由六边形细胞组成,大小约为2欧元硬币(即直径约1英寸)。每个都配有微处理器和传感器来检测接触、加速度、接近度和温度。这种人造皮肤使机器人能够更详细、更敏感地感知周围环境。这不仅有助于他们安全移动。这也使他们在人附近操作时更安全,并使他们能够预测和积极避免事故。
皮肤细胞本身是由慕尼黑工业大学认知系统教授Gordon Cheng在10年前开发的。然而,如最新一期的《IEEE议事录》(会议记录)中所述,本发明只有集成到复杂系统中才能充分发挥其潜力。
通过基于事件的方法提高计算能力
开发机器人皮肤的最大障碍一直是计算能力。人类皮肤中大约有500万个受体。持续处理人造皮肤传感器数据的努力很快就达到了极限。之前的系统很快就被数百个传感器的数据淹没了。
为了克服这个问题,Gordon Cheng和他的团队使用了神经工程方法,他们没有连续监测皮肤细胞,而是使用了基于事件的系统来监测它们。这可以将处理工作量减少多达90%。提示:每个单元仅在值发生变化时才从其传感器传输信息。这类似于人类神经系统的工作方式。比如我们第一次戴帽子的时候,会有一种帽子的感觉,但是我们很快就习惯了这种感觉。在风把帽子从我们头上吹走之前,没有必要再去注意它。这使得我们的神经系统能够专注于需要身体反应的新印象。