據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，南方科技大學(xué)聯(lián)合西安電子科技大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能夠模擬人類手指觸覺(jué)的人工感知系統(tǒng)，可以高分辨率識(shí)別斜紋、燈芯絨和羊毛等精細(xì)紋理。相關(guān)研究以“A robotic sensory system with high spatiotemporal resolution for texture recognition”為題發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。研究人員表示，該項(xiàng)研究成果將有助于提高機(jī)器人和假肢的微小觸覺(jué)感知能力，而且未來(lái)有可能應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）領(lǐng)域。

人類手指在物體表面輕輕滑過(guò)，通過(guò)感知物體的靜態(tài)壓力和高頻振動(dòng)來(lái)識(shí)別它。此前制造的用于感知物理刺激（如壓力）的觸覺(jué)傳感器，在觸摸時(shí)識(shí)別物體的能力很有限，或者需要依賴多個(gè)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)建具有高時(shí)空分辨率和靈敏度的實(shí)時(shí)人工感知系統(tǒng)一直具有挑戰(zhàn)性。

郭傳飛教授及其同事們展示了一款柔性滑覺(jué)傳感器，該傳感器模仿人類指紋的特征，當(dāng)感知系統(tǒng)觸摸物體表面或滑覺(jué)傳感器經(jīng)過(guò)物體表面時(shí)，即可識(shí)別出物體表面紋理上的微小特征。研究人員將該滑覺(jué)傳感器集成到人類假肢上，同時(shí)將機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）集成于人工感知系統(tǒng)。

模仿人類感知系統(tǒng)、用于紋理識(shí)別的機(jī)器人感知系統(tǒng)。a、人類生物感知系統(tǒng)；b、人工感知系統(tǒng)，滑覺(jué)傳感器可以檢測(cè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力。

滑覺(jué)傳感器的結(jié)構(gòu)、傳感特性以及靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)機(jī)制

滑覺(jué)傳感器的時(shí)空分辨率

研究人員發(fā)現(xiàn)，該傳感器能夠捕捉到微小的觸覺(jué)信號(hào)，并能以高達(dá)100%的準(zhǔn)確率識(shí)別出20種不同的紡織品，包括亞麻、尼龍、聚酯纖維和泡泡紗等。

利用人工感知系統(tǒng)識(shí)別紡織品

具有可視化用戶界面的便攜式實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)

研究人員表示，未來(lái)關(guān)于人工感知系統(tǒng)的研究可能會(huì)幫助改善機(jī)器人的感知能力，使佩戴人工假肢的患者“恢復(fù)”知覺(jué)，同時(shí)該感知系統(tǒng)也會(huì)被用于基于觸覺(jué)的虛擬現(xiàn)實(shí)和消費(fèi)電子產(chǎn)品。

審核編輯：劉清