您现在的位置是:首页 >综合 > 2020-12-04 09:03:27 来源:

受生物启发的皮肤可改善机器人的感觉能力

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,这是与人紧密接触的一项至关重要的功能。受到人类皮肤的启发,慕尼黑工业大学(TUM)的一个团队开发了一种将人造皮肤与控制算法结合在一起的系统,并用它创建了第一个具有全身人造皮肤的自主人形机器人。

由Gordon Cheng教授及其团队开发的人造皮肤由六角形细胞组成,其大小约为2欧元硬币(即直径约1英寸)。每个都配备有微处理器和传感器以检测接触,加速度,接近度和温度。这种人造皮肤使机器人能够更详细地,更灵敏地感知周围环境。这不仅帮助他们安全移动。这也使它们在人附近操作时更安全,并使他们能够预测并积极避免事故发生。

将皮肤细胞本身是由戈登·程,慕尼黑工业大学认知系统的教授在10年前开发。但是,本发明只有在将其集成到复杂系统中时才能充分发挥其潜力,如《 IEEE议事录》(Proceedings)最新一期中所述。

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。人体皮肤约有500万个受体。在人造皮肤中实现来自传感器的数据连续处理的努力很快就达到了极限。以前的系统很快就被数百个传感器的数据所淹没。

为了克服这个问题,Gordon Cheng和他的团队使用神经工程方法,不是连续监视皮肤细胞,而是使用基于事件的系统来监视。这样可将处理工作量减少多达90%。诀窍:仅当值更改时,各个单元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。例如,当我们第一次戴上帽子时,我们会感到一顶帽子,但是我们很快就习惯了这种感觉。直到风将其吹离我们的头部之前,无需再次注意帽子。这使我们的神经系统专注于需要身体反应的新印象。