機械手只需一次抓握即可識別物體

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軟剛性機器人手指包含強大的傳感器。圖片來源：麻省理工學院

科技日報北京4月5日電 (記者張夢然)受人類手指的啟發，美國麻省理工學院研究人員開發了一種機器人手，它使用高分辨率的觸摸感應在抓取物體一次后即可準確識別物體。這項研究在3日至7日于新加坡舉行的RoboSoft會議上發表。

此次制造的機器人手指，其剛性骨架包裹在柔軟的外層中，在其透明的“皮膚”下集成了多個高分辨率傳感器。傳感器使用攝像頭和LED收集有關物體形狀的視覺信息，沿手指的整個長度提供連續感應，每個手指同時捕獲物體多個部分的豐富數據。

利用這種設計，研究人員用兩根手指以Y形排列，第三根手指作為相對的拇指，構建了一只機器人手。這個三指機器人手只需一次抓取即可識別物體，準確率約為85%。剛性的骨架使手指足夠強壯，可拿起鉆頭等重物，而柔軟的皮膚使它們能夠安全地抓住空水瓶等柔韌的物品，而不會壓碎它。

每個手指的內骨骼，都包含一對詳細的觸摸傳感器，嵌入透明皮膚下方的頂部和中部。傳感器由攝像頭和彩色LED組成，當手指抓住物體，彩色LED從內部照亮皮膚時，相機會捕獲圖像。團隊為此訓練了一個機器學習模型，使用原始相機圖像數據識別物體。當抓住一個物體時，它會捕獲圖像，并將這些圖像發送到機器學習算法。

研究人員表示，擁有柔性元素和剛性元素在任何“手”上都非常重要，但能夠在非常大的區域執行出色的傳感也非常重要，特別是當需要它執行非常復雜的操作任務時。研究人員還將模具設計成彎曲的形狀，因此機器人手指在休息時略微彎曲，就像真正人類手指一樣。

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