装有传感器的手套可以帮助机械手“感知”物体
(HealthDay)——拿鸡蛋和拿苹果或番茄有很大的不同,人类自然能够调整他们的握力,以避免压碎或掉下每个物体。
安装在假肢而机器人还没有这种天生的能力。
麻省理工学院的研究人员报告说,一种廉价的、装有传感器的手套可以为先进的假手奠定基础,这种假手能够更好地抓住和操纵日常物品。
他们说,这款手套售价仅为10美元,但它包含一个由548个传感器组成的网络,可以收集手套内手操纵物体的详细信息。
麻省理工学院博士后研究员、首席科学家萨勃拉曼尼亚·孙达拉姆说,使用这种手套,研究人员正在创建“触觉地图”,可用于提高人造手的灵活性。
“你可以看看这些触觉地图,开始了解你正在与什么样的物体互动。我们还向你展示,你可以使用这些触觉地图来估计你所携带的物体的重量。”“我们可以清楚地揭示或量化手的不同区域是如何结合在一起执行抓取任务的。”
Sundaram和他的同事开发了这种手套,以帮助提高机器人手的精细运动技能。
“这真的是一场大的挑战在所有的机器人技术中,你如何制造灵巧的机器人,能够像人类一样操纵物体的机器人?”他说。
他们的解决方案是一种简单的针织手套,在手掌和手指的接触表面涂上一层力敏膜,将数据传输给数百个传感器。
戴着这种手套的研究人员用一只手与26个不同的物体进行了5个多小时的互动,产生了大量的触觉数据。
然后,他们将数据输入计算机,训练计算机从拿东西的方式来识别每个物体。
Sundaram说:“我们可以观察一组相互作用的集合,我们可以概括性地说,手的不同区域是如何一起使用的。”“你可以理解将每个区域与其他区域结合起来使用的可能性有多大对象."
桑达拉姆说,利用这些数据,装有类似传感器的机器人可以学会处理和操纵精细物体,而不用太用力地挤压它们或用黄油手指处理它们。
但是这些数据手套纽约市西奈山卫生系统康复创新主任大卫·普特里诺说,这种技术还可以极大地提高假手的智能。
没有参与这项研究的普特里诺说:“当你看到这项技术时,首先想到的是这是一个非常低成本的培训平台,可以创建一个握力策略库。”
他指出,就在五年前,这种技术还需要花费数十万美元。
Putrino说:“这些人所取得的成就是,用这些灵活的、缝合在电极上的东西,成本下降了一个数量级,所以这非常令人兴奋。”
普特里诺说,期望一个人处理一个装有与手套相同数量传感器的假手的所有反馈可能有点过分。
“考虑到它们有多少传感器,这就像学习一门非常复杂的语言,”他说。
然而,这些手套的数据可以用来安装假手,这些假手可以用最灵敏、最有效的方式抓取不同的物体。
普特里诺说,一个人可以用语音命令告诉他的手要抓什么,或者给他的手装上摄像头,自动识别他要抓的不同物体。
这样,假体他说,汉德将能够把处理鸡蛋的策略应用到鸡蛋上,把处理苹果的策略应用到苹果上。
“你可以拥有整个抓取库手——为你能想到的每一种场景做姿势,”普特里诺说。
这项新报告于5月29日发表在该杂志上自然.
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