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軟剛性機(jī)器人手指包含強(qiáng)大的傳感器。圖片來源：麻省理工學(xué)院
科技日?qǐng)?bào)北京4月5日電 （記者張夢(mèng)然）受人類手指的啟發(fā)，美國麻省理工學(xué)院研究人員開發(fā)了一種機(jī)器人手，它使用高分辨率的觸摸感應(yīng)在抓取物體一次后即可準(zhǔn)確識(shí)別物體。這項(xiàng)研究在3日至7日于新加坡舉行的RoboSoft會(huì)議上發(fā)表。
此次制造的機(jī)器人手指，其剛性骨架包裹在柔軟的外層中，在其透明的“皮膚”下集成了多個(gè)高分辨率傳感器。傳感器使用攝像頭和LED收集有關(guān)物體形狀的視覺信息，沿手指的整個(gè)長度提供連續(xù)感應(yīng)，每個(gè)手指同時(shí)捕獲物體多個(gè)部分的豐富數(shù)據(jù)。
利用這種設(shè)計(jì)，研究人員用兩根手指以Y形排列，第三根手指作為相對(duì)的拇指，構(gòu)建了一只機(jī)器人手。這個(gè)三指機(jī)器人手只需一次抓取即可識(shí)別物體，準(zhǔn)確率約為85%。剛性的骨架使手指足夠強(qiáng)壯，可拿起鉆頭等重物，而柔軟的皮膚使它們能夠安全地抓住空水瓶等柔韌的物品，而不會(huì)壓碎它。
每個(gè)手指的內(nèi)骨骼，都包含一對(duì)詳細(xì)的觸摸傳感器，嵌入透明皮膚下方的頂部和中部。傳感器由攝像頭和彩色LED組成，當(dāng)手指抓住物體，彩色LED從內(nèi)部照亮皮膚時(shí)，相機(jī)會(huì)捕獲圖像。團(tuán)隊(duì)為此訓(xùn)練了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，使用原始相機(jī)圖像數(shù)據(jù)識(shí)別物體。當(dāng)抓住一個(gè)物體時(shí)，它會(huì)捕獲圖像，并將這些圖像發(fā)送到機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
研究人員表示，擁有柔性元素和剛性元素在任何“手”上都非常重要，但能夠在非常大的區(qū)域執(zhí)行出色的傳感也非常重要，特別是當(dāng)需要它執(zhí)行非常復(fù)雜的操作任務(wù)時(shí)。研究人員還將模具設(shè)計(jì)成彎曲的形狀，因此機(jī)器人手指在休息時(shí)略微彎曲，就像真正人類手指一樣。
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