如果用指尖按一顆棉花糖,很容易感覺出它是軟的。如果把一塊硬餅干放在棉花糖上面,用指尖去壓硬餅干,人類仍能分辨出下面的棉花糖是軟的。研究人員希望創(chuàng)造出一種具備同樣能力的
機器人平臺。據最新一期《美國國家科學院院刊》報道,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院研究人員開發(fā)出一種柔軟度表達接口(SORI),實現(xiàn)了這一目標。
N@Xg5huO n$.1Wk" 對柔軟物體的
觸覺在許多行動和互動中發(fā)揮著至關重要的作用,如判斷鱷梨的成熟度,或是牽著愛人的手。但理解和再現(xiàn)這種感覺極具挑戰(zhàn)性,因為這涉及復雜的感覺和認知過程。柔軟度感知的兩個主要元素是皮膚提示(來自指尖皮膚的感覺反饋)和動覺提示(關于手指關節(jié)作用力的反饋)。通過分離皮膚和動覺線索,SORI再現(xiàn)了一系列真實
材料的柔軟性,填補了機器人領域的空白,使許多需要感知柔軟度的應用成為可能。
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@ \f(Y:}9 |x &Z~y 軟度表達接口SORI
2X|CuL{] 由于人手指形狀不同,感覺到的柔軟度可能不同。因此,研究人員首先開發(fā)指尖及其接觸面的幾何
參數,然后從一系列不同的材料中提取柔軟度參數,并將這兩組參數映射到SORI設備上。SORI還配備了電動折紙關節(jié),可以對關節(jié)進行調節(jié),使其變得更硬或更軟。
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rM^,%A 8#+`9GI 通過這種新穎的動覺和皮膚功能的分離,SORI成功地再現(xiàn)了一系列材料的柔軟程度,包括牛肉、三文魚和棉花糖。它還模仿了既軟又硬的材料,如棉花糖上的餅干、皮革裝訂的書。在一次虛擬實驗中,SORI甚至復制了心臟跳動的感覺,以證明其在表達軟材料運動方面的有效性。