指尖传感器赋予机器人一双“巧手”,令其具备前所未有的灵活性

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机器人也需要爱。正因为如此,美国麻省理工学院(MIT)给机器人 Baxter 配备了触控传感器,令其可以“感知”轻轻的爱抚、温柔的牵手,以及他被人爱和爱上别人的感觉。当然,这一幕尚未变成现实。不过,得益于手指上增加的力垫(force pad),Baxter 能以轻柔且灵巧的方式来从事一些重复性工作。

Baxter 是一种可以代替人们在生产线上工作的机器人。新配备的传感器称为“GelSight”,给机器人的夹具增加了“前所未有”的敏感度。通过提供挤压力度的反馈,它可以让机器人将 USB 充电器插在电源上,甚至是处理鸡蛋等对敏感度要求极高的工作。GelSight 传感器是一种塑料材质的正方形物体,有一个合成橡胶层,四周每个边都涂了一层反光金属漆,可以将物体外形反射回传感器,令其对力度有精确的把握,这样一来,机器人就可以进行极为灵巧的操作。

麻省理工学院视觉科学教授爱德华·阿德尔森(Edward Adelson)说:“由于我有孩子的缘故,我对触觉十分感兴趣。每次看到他们使用视觉系统,我都十分好奇,但更让我好奇的是他们使用手指的方式。由于我是研究视觉的专家,如果你想要查看手指上的信号,那么最聪明的办法就是找到一个办法,将机械的触觉信号转变为视觉信号——因为如何它是一幅图,我就知道该如何处理了。”

换言之,GelSight 不是依赖于数千个微型力传感器,而是会“看到”物体的形状,以及它离光传感器有多近。橡胶还可以充当具有粘性的指垫使用。

最酷的是,GelSight 传感器的精确度非常高。以下即是选自 MIT 研究报告 的内容:

“在普拉特的实验中,Rethink Robotics(该公司是从 MIT 剥离以后成立的)开发的机器人 Baxter 配备了由两个钳子组成的夹具,每个钳子头都有一个传感器。借助于常规计算机视觉算法,Baxter 可以识别 USB 插头,并试图握住它。接着,Baxter 确定了 USB 插头相对于夹具的位置。虽然在 Baxter 握住 USB 插头的两个维度中,每一个维度存在 3 毫米的变动,但它仍然可以将其插入 USB 接口,而误差只有 1 毫米左右,在可容忍的范围内。”

(翻译:皓岳)

A Unique Fingertip Sensor Helps Robots Touch The World Around Them