响应式皮肤成为更好的机器人助手
在过去的几十年里，机器人取得了长足的进步，由于传感、机械和运动方面的进步，机器人变得更加敏捷和互动。但是，在非结构化、不断变化的环境中运行时，自主机器人系统仍然受到限制。例如，在人类和机器人需要协同工作的环境中。
根据来自德国慕尼黑大学 (TUM) 和瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的科学家合作团队的说法，解决这个问题的一个方法是创建响应式皮肤，以帮助机器人更好地应对这些情况。
人与机器人之间的物理协作比非交互式或纯响应式场景更复杂。“[机器人]不仅要解决协作任务，还要服从人类施加的外力，”作者在他们的研究中写道。“例如，康复机器人需要引导患者的肢体，同时要顺从以防止任何伤害。同样，工业机械手需要对其人类同事和周围环境的力量做出反应，以执行协作装配任务。”
许多研究正在研究增强这些类型的物理交互，其中机器人可以简单地通过人类触摸来引导。“自然协作的一个重要方面是机器人感知接触力的能力——不仅是在它的末端执行器上，而且是在它身体的大面积上，”TUM 认知系统主席 Gordon Cheng 教授说.“例如，我们可能想要抓住机器人的手臂以将其引导到所需的位置，或者我们推动它以表示我们需要更多空间。
“不幸的是，在当今的机器人平台中，触觉仍然非常罕见，”他补充道。“在我们的研究中，我们想研究机器人皮肤产生的信息如何促进人与机器之间的这种协作。”
所指的机器人皮肤是覆盖机器人整个表面的传感器网络。“它由称为细胞的相互连接的小单元组成，”程解释说。“每个单元都可以测量不同的模式，例如力、接近度、振动和温度。
由 Cheng 领导的团队展示了该网络如何通过提供有关其表面多个接触的信息来扩展机器人在与人类动态交互期间的能力。重点是整合超越纯粹反应的基于皮肤的任务，例如触觉引导和力控制。例如，防止意外接触或在有意接触的情况下，控制与环境交换的力/压力。
这种方法可以灵活地将皮肤集成到任何标准工业机器人中，使其兼容或交互。“自动化生产线的每一步都是不可能的，”TUM 的研究人员之一西蒙·阿姆莱德 (Simon Armleder) 说。“即使过程是高度可预测的，仍然可能存在一系列需要人工干预的意外情况。这就是为什么我们需要能够以可靠的方式与人类合作的机器。这些机器人必须能够感知人类的存在并调整其行为，以确保安全和正确执行任务。”
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