从棉花糖到跳动的心脏，触觉机器人能“感受”材料柔软度

2024-04-18 21:41:34 分类：探索 阅读(2)

科技日报记者 张佳欣

如果用指尖按一颗棉花糖，感受很容易感觉出它是从棉触觉材料软的。如果把一块硬饼干放在棉花糖上面，花糖用指尖去压硬饼干，到跳动的度人类仍能分辨出下面的心脏棉花糖是软的。研究人员希望创造出一种具备同样能力的机器机器人平台。据最新一期《美国国家科学院院刊》报道，人能柔软瑞士洛桑联邦理工学院研究人员开发出一种柔软度表达接口（SORI），感受实现了这一目标。从棉触觉材料

软度表达接口SORI。花糖
图片来源：贾马尼·卡耶/瑞士洛桑联邦理工学院

对柔软物体的到跳动的度触觉在许多行动和互动中发挥着至关重要的作用，如判断鳄梨的心脏成熟度，或是机器牵着爱人的手。但理解和再现这种感觉极具挑战性，人能柔软因为这涉及复杂的感受感觉和认知过程。柔软度感知的两个主要元素是皮肤提示（来自指尖皮肤的感觉反馈）和动觉提示（关于手指关节作用力的反馈）。通过分离皮肤和动觉线索，SORI再现了一系列真实材料的柔软性，填补了机器人领域的空白，使许多需要感知柔软度的应用成为可能。

由于人手指形状不同，感觉到的柔软度可能不同。因此，研究人员首先开发指尖及其接触面的几何参数，然后从一系列不同的材料中提取柔软度参数，并将这两组参数映射到SORI设备上。SORI还配备了电动折纸关节，可以对关节进行调节，使其变得更硬或更软。

通过这种新颖的动觉和皮肤功能的分离，SORI成功地再现了一系列材料的柔软程度，包括牛肉、三文鱼和棉花糖。它还模仿了既软又硬的材料，如棉花糖上的饼干、皮革装订的书。在一次虚拟实验中，SORI甚至复制了心脏跳动的感觉，以证明其在表达软材料运动方面的有效性。