IROS 2016 | 當機器人穿上有溫度的“皮膚”，識別物體的能力蹭蹭長

多數情況下，機器人就是應該表現出一副冷酷無情的樣子。所以，如果你的機器人摸起來熱熱的，多半是它的冷卻系統出了問題。相反，人類和其他非爬行類的動物總是能在常溫的狀態下保存熱量，這便讓我們可以通過觸摸，感知外物的溫度。以人類為例，我們感受到的外物溫度會比它們的實際溫度要高一些或低一些。此處原因有二：第一，我們是溫血動物，所以我們感受到的并不是物體本身的溫度，而是物體溫度與我們自身溫度之間存在的差值；第二，我們也能感受到物體“吸收”人體熱量的速度。這就是為什么在相同溫度下，我們會覺得金屬比羊毛制品冷——金屬“吸收”人體熱量的速度比羊毛制品更快。

而大多數機器人的觸摸傳感器只具備力檢測器，所以它們只能檢測物體的堅硬程度以及質地，這使得機器人識別外物的精準度很低。但是，如果你在機器人身上安置了一個溫度感應器，機器人就能告訴你，它們觸摸的物體表面到底是熱的還是冷的。也就是說，通過和傳統力量感應器的結合，復合觸摸傳感器可以幫助機器人識別物體的組成。

正是利用了這樣的原理，來自美國佐治亞理工學院的 Joshua Wade、Tapomayukh Bhattacharjee 和 Charlie Kemp 教授在上個月舉辦于韓國首爾的 IROS 大會上，展示了他們為機器人設計的“有溫度”的“皮膚”。這層“皮膚”由“taxel”小型晶體管組成，每個晶體管中，電阻式織物都夾在兩層導電織物中間，而兩個正極熱敏電阻和兩個負極熱敏電阻則被安置在碳纖維電阻加熱條的最上面，這樣一來，“taxel”小型晶體管就具備了判斷機械應變和壓力的能力。利用了這三個不同的感應方式，機器人識別外物的功能得到了顯著的提升。據悉，當機器人被分別壓在木頭和鋁上時，它的成功區分率達到了96%。但是，如果你只讓機器人在這兩種材料上輕輕掠過的話，它的成功率就只有84%了。但是不管怎么說，還是比沒有熱傳感器的機器人成功率高很多。

其實早前 SynTouch 打造的 BioTac 感應器也含有熱傳感器，但是它只是一個小小的手指，而佐治亞理工學院研究團隊打造的是覆蓋到整個手臂的皮膚。對此，來自研究團隊的 Tapo Bhattacharjee 教授在接受采訪時表示，類似這樣的感應器的潛在應用面非常廣：

“在雜亂的環境或是人類所處的環境中，機器人可以通過使用這樣的皮膚，了解物體的溫度特性，從而幫助它們更好地施展抓握能力。舉個例子，有了這樣的皮膚，機器人在觸摸人類的時候，就會更溫柔了。”

 via IEEE Spectrum

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