Nature:机器人戴上智能手套,有望获得人类触感

时间:2020-01-31 来源: 金融理财

人类感官能力的研究和复制,例如视觉、听觉和触觉(基于触摸的感知)感知,需要依赖于适当数据的可用性。一般来说,数据集越大越丰富,模型就能更好地模拟这些感觉。

人工视觉和语音系统的进步得益于强大的模型,即所谓的深度学习模型,而无处不在的数字图像和语音数据库促进了这项技术的发展。相比之下,触觉传感器的发展非常有限,主要是因为难以将电子设备集成到柔性材料中。孙达拉姆等人在《自然》杂志的一篇论文中报告说,他们使用了一种低成本的触觉手套来解决这个问题。

这副手套由一个手形感应套组成,连接在针织手套的手掌侧。手套上有548个传感器和64个导线电极。传感器阵列由张力敏感膜和导线网络组成。电极和薄膜之间的每个重合点对垂直力敏感,并记录通过薄膜的电阻。

在孙达拉姆和同事的研究中,他们戴着这只手套,在26种日常用品的3-5分钟单手操作过程中录制了几段压力图视频。这个过程产生了一个详细的压力图数据库,它可能是这类数据集中最大的数据库之一。研究人员发现,虽然手套的制造成本只有10美元左右,但手套灵活、结实,对轻微的压力变化很敏感。

为了证明手套可以捕捉人手和不同物体之间的不同互动,孙达拉姆(Sundaram)等人使用记录的数据进行自动物体识别。他们展示了一个最先进的深度学习模型最初是为大规模图像分类而设计的可以从收集的压力图中学习,从而在盲操作过程中重新识别26个对象。大量的压力图及其空间分辨率已被证明是成功识别物体的关键。

接下来,作者使用手套拾取物体,并证明类似的深度学习模型可以估计未知物体的重量。

除了提供实验证据来充分研究人类的抓取原理之外,这种数据驱动的探索还可以提高我们对触觉功能的理解。深度学习模型极大地提高了我们对视觉对象识别的神经机制的理解。在这方面,类似的方法可以应用于大脑触觉信息处理的解释。

这种灵活的传感装置可能有许多用途,例如在医疗诊断、个人医疗保健和体育运动中。但它也可能影响假肢和机械手的发展。触觉反馈在控制手部运动和施力方面起着至关重要的作用,因此触觉反馈的缺乏使得人和机器人难以获得稳定的抓力。

我们还知道,为假肢提供触觉反馈有助于减少对缺失肢体疼痛的感知,提高对假肢作为身体一部分的认识,并通过更自然的操作降低控制假肢所涉及的认知压力。

触觉传感器可以安装在假肢戴的手套中,也可以直接固定在机械部件上。目前,主要限制是手套要求高密度传感器覆盖的缺点。缺点之一是广泛的连接,尽管作者使用行和列设计来合理地限制这种连接。另一方面是压力图的记录速度,这可能需要进一步应用。然而,手套为机器人的应用提供了令人兴奋的前景。

[资料来源:未来网络]

新闻排行
  1. 双胞胎集团已经发展了十多年。集团持续发展的持续驱动力是:每包饲料4公斤猪需要多长时间,每头猪100元能赚?

    双胞胎集团已经发展了十多年。集团持续发展的持续驱动力是:每包饲料4公斤猪需要多长时间,每头猪100元能赚?...

  2.   嗨又和大家见面了,今天趣历史小编带来了一篇关于被大家评为最不喜欢的朝代有什么贡献的文章,希望你们

      嗨又和大家见面了,今天趣历史小编带来了一篇关于被大家评为最不喜欢的朝代有什么贡献的文章,希望你们...

  3. 昨天是节日后的第一个工作日。工作、上学和上学,这一天又回到了正常轨道上,新的一年开始得很慢。从前天深

    昨天是节日后的第一个工作日。工作、上学和上学,这一天又回到了正常轨道上,新的一年开始得很慢。从前天深...

  4. 中国人民政治协商会议(CPPCC)全国委员会常务委员会委员陈锡文说:“中国东北的玉米价格比预期的要好。记者曹

    中国人民政治协商会议(CPPCC)全国委员会常务委员会委员陈锡文说:“中国东北的玉米价格比预期的要好。记者曹...

  5. 1。醋漱口液的用法:取一小杯醋漱口。完全接触牙齿后,将醋放在牙齿上2分钟,然后吐出来,立即刷牙。你会发?

    1。醋漱口液的用法:取一小杯醋漱口。完全接触牙齿后,将醋放在牙齿上2分钟,然后吐出来,立即刷牙。你会发?...

  6. 7月7日下午,渑池县教育体育局在四楼会议室举行了主题为“坚持道德育人,倡导诚实守信”的道德讲座。活动分

    7月7日下午,渑池县教育体育局在四楼会议室举行了主题为“坚持道德育人,倡导诚实守信”的道德讲座。活动分...

  7. 在“新四个现代化”时代,中国汽车企业正在经历电气化、网络化、智能化和共享化的变革,这也意味着中国汽车

    在“新四个现代化”时代,中国汽车企业正在经历电气化、网络化、智能化和共享化的变革,这也意味着中国汽车...

  8. 哪种水果对发烧最好2015特别是对孩子来说,母亲根据孩子的发烧类型选择不同的食物。一般来说,流质食物主要

    哪种水果对发烧最好2015特别是对孩子来说,母亲根据孩子的发烧类型选择不同的食物。一般来说,流质食物主要...

  9. 不管你是否单身,下个月都是虐待狗的月份。我祝你在炮轰七婶八婶的春节和情人节过得完美。如果你有女朋友,

    不管你是否单身,下个月都是虐待狗的月份。我祝你在炮轰七婶八婶的春节和情人节过得完美。如果你有女朋友,...

  10. 本报讯(记者苗迅)2012年上海外国语大学少数民族工作研讨会于11月2日下午举行。上海市少数民族联合会主席恩?

    本报讯(记者苗迅)2012年上海外国语大学少数民族工作研讨会于11月2日下午举行。上海市少数民族联合会主席恩?...

日期归档
友情链接