英国研发高灵敏度机器人皮肤 低成本耐用助机器人读懂世界

英国研究人员开发出一种高灵敏度皮肤，可像手套一样加装到机械手上。这种低成本、耐用的皮肤能让机器人以类似人类的方式感知周围环境信息。

这种柔性导电皮肤易于制造，可融化并塑造成各种复杂形状。由剑桥大学和伦敦大学学院（UCL）研究人员开发的这项最新技术，能够感知并处理多种物理输入，使机器人能更有意义地与物理世界互动。

机器人皮肤灵敏度不及人类皮肤

不过科学家指出，这种机器人皮肤的灵敏度仍不及人类皮肤。尽管如此，它能通过材料中超过86万个微小路径检测信号，从而在单一材料中识别不同类型的触摸和压力——如手指轻敲、冷热表面、切割或刺伤造成的损伤，或多点同时触摸。

与其他机器人触觉解决方案（通常通过小区域内的嵌入式传感器工作，且需要不同传感器检测不同触摸类型）不同，剑桥和UCL团队开发的电子皮肤整体都是传感器，更接近人类自身的传感系统——我们的皮肤。

科学家表示，他们结合物理测试和机器学习技术，帮助机器人皮肤“学习”哪些路径最为重要，从而更高效地感知不同类型的接触。

皮肤可检测多种触摸类型

“为不同触摸类型使用不同传感器会导致材料制造复杂。”剑桥大学工程系首席作者David Hardman博士说。“我们希望开发一种能在单一材料中同时检测多种触摸类型的解决方案。同时，我们需要成本低廉且耐用的材料，以适用于广泛应用。”UCL合著者Thomas George Thuruthel博士表示。

研究人员指出，该方案采用了一种对不同触摸类型反应不同的传感器，即多模态传感。

皮肤经多种触摸类型测试

团队将柔软、有弹性的导电明胶水凝胶融化后，浇铸成人类手掌形状。根据新闻稿，他们测试了多种电极配置，以确定哪种配置能提供关于不同触摸类型最有用的信息。

通过仅在手腕处放置32个电极，得益于导电材料中的微小路径，他们能在整只手上收集超过170万条信息。

团队还透露，该皮肤接受了多种触摸类型测试。科学家强调，他们用热枪喷射皮肤，用手指和机械臂按压，用手指轻触，甚至用手术刀切割。

根据新闻稿，团队利用这些测试中收集的数据训练机器学习模型，使机械手能够识别不同触摸类型的含义。