超敏感人造皮膚,使機(jī)器人物體分類準(zhǔn)確率提高10%
發(fā)布時(shí)間 : 2020-07-21
機(jī)器人的用途一直被探索,人類與機(jī)器人之間最主要的區(qū)別在于我們的感覺與思維能力。光靠嫻熟如復(fù)制黏貼般的技巧去執(zhí)行任務(wù),總是欠缺點(diǎn)靈活性,人類的觸覺給大腦提供了很多背景信息。近期,新加坡國立大學(xué)(NUS)的研究人員展示了新的工具,這些工具將允許機(jī)器人感知觸摸,有可能為它們打開窗口,以執(zhí)行更多的任務(wù)。
今天的宣布已經(jīng)醞釀了很久。去年,由助理教授Benjamin Tee領(lǐng)導(dǎo)的新加坡國立大學(xué)材料科學(xué)與工程團(tuán)隊(duì)詳細(xì)介紹了一種人造皮膚傳感器的開發(fā),旨在讓機(jī)器人和假肢有觸摸感。正如Tee在今天的公告中所解釋的那樣,開發(fā)該人造皮膚只是讓團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的道路上走了一部分,即真正使用該皮膚來增強(qiáng)機(jī)器人的能力。
制造一個(gè)超快的人造皮膚傳感器解決了讓機(jī)器人更聰明的一半難題,他們還需要一個(gè)能夠最終實(shí)現(xiàn)感知和學(xué)習(xí)的人工大腦,作為拼圖中的另一個(gè)關(guān)鍵部分。在這種情況下,這個(gè)大腦就是英特爾的Loihi神經(jīng)形態(tài)計(jì)算芯片。Loihi使用一個(gè)尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來處理人造皮膚收集的觸摸數(shù)據(jù)和基于事件的攝像頭收集的視覺數(shù)據(jù)。在一項(xiàng)測試中,新加坡國立大學(xué)的研究人員讓一只機(jī)械手 "閱讀 "盲文字母,然后通過云端將觸覺信息傳遞給Loihi。Loihi能夠以 超過92%的準(zhǔn)確率 對這些字母進(jìn)行分類,而且它做到這一點(diǎn)的同時(shí),使用的電量比標(biāo)準(zhǔn)的馮-諾依曼處理器少20倍。
在另一項(xiàng)測試中,研究人員將觸摸系統(tǒng)與基于事件的攝像頭配對,讓機(jī)器人對 各種不透明的容器進(jìn)行分類,這些容器盛放著不同數(shù)量的液體。利用觸覺和視覺數(shù)據(jù),Loihi能夠識別出每個(gè)容器的旋轉(zhuǎn)滑移,NUS研究人員表示,這對于保持穩(wěn)定的握持力非常重要。最后,研究人員發(fā)現(xiàn),將基于事件的視覺與來自人造皮膚的觸覺數(shù)據(jù)配對,然后用Loihi處理這些信息,與僅有視覺的系統(tǒng)相比,能夠使物體分類的準(zhǔn)確率提高10%。
在日常生活中,既能感覺到又能看到的機(jī)器人可能會有很多應(yīng)用,無論是那些充當(dāng)老人或病人的照顧者,還是在工廠里與新產(chǎn)品合作。賦予機(jī)器人感覺的能力,也可以打開自動化手術(shù)的大門,這將是機(jī)器人技術(shù)的一大進(jìn)步。