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2020
02-12

用AI战“疫”;百度AI多人体温检测方案落地北京清河火车站;消毒机器人“参战”青岛疫情防控

软体机器人的传感
但是软体机器人而言,材料柔软的特性让软体机器人本体的形状变得极难预测,尤其是受到外力影响的情况下。科学家们已经设计出多种有效的软体机器人传感器(例如液态金属,光纤,导电聚合物)。想要完全的表征一个软体机器人的形变信息,仅仅依靠一两条/片传感器是比较难实现的,需要更复杂更科学的传感器分布设计。目前的大多数研究都是根据经验人为的对传感器的分布进行设计,考虑到软体机器人的“多自由度特性”的复杂性,人为的设计传感器的尺寸和分布会越来越艰难。

本体感知传感器的设计概览

今天小编介绍的这篇文章就尝试解决软体机器人传感器分布及设计的问题。来自迪士尼研究院(Disney Research)以及雷伊·胡安·卡洛斯大学(UniversidadRey Juan Carlos)的科学家们尝试设计出一种传感器系统来重构软体机器人的本体,他们指出,传感器的数量,以及放置传感器的最佳位置是两个重要的问题。研究者们提出了一种算法技术,可以由软件自动地设计“拉伸型传感网络”的尺寸和分布,从而为任意形状和尺寸的软体机器人增加“本体感受”的能力。他们的方法已经能够让软体机器人感受自身的变形状态以及感受在外界交互下的形变。

在该研究中给出了三个具有本体感知能力的应用实例,一个长方体的弹性棒,一个气动的软体机械手指,还有一章鱼触手(只有仿真)。我们先来欣赏一下这几种软体机器人例子。

长方体棒展示
软体手指展示
章鱼触手(仿真)展示
人体肌肉神经纤维和传感器网络

我们的肌肉纤维上缠绕了一圈圈的神经纤维,它们可以检测肌肉的长度变化啊,从而让我们感知身体每一处的姿势。在这个研究中,科学家们采用了一种类似的设计方法,他们用一种常见的应变传感器单元,这种传感器是由弹性的空心硅胶管制成,在里面充满了共晶镓-铟(EGaIn,一种液态合金)。该传感器的建模相对比较简单,可以通过计算硅胶管长度/截面的变化来计算电阻的变化。该传感器的介绍可以参见文末的传感器网页链接。研究者们把大量的这种细长的传感器作为一个个类似于神经纤维的单元集成到软体机器人身体里(通常是用硅胶浇注法,在后文中的气动软体驱动器中有介绍具体制造方法)。

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作者:决战机器人工智能档案最先进人工智能机器人排名|机器人之家培训什么是ai技术
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