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研究人员打造出具有触摸感的机器人皮肤

新加坡国立大学(NUS)的研究人员使用英特尔的神经形态芯片Loihi开发了一种人造皮肤,该皮肤可以使机器人检测触摸的速度比人类感觉神经系统快1000倍。该系统还可以识别物体的形状,质地和硬度,比眨眼快十倍。研究人员认为,这项工作可以改善人机交互,从而使诸如护理机器人和自动机器人手术等工作变得更加可行。

NUS团队首先教了一个装有人造皮肤的机械手来阅读盲文。机械手将触觉数据传递给Loihi,由Loihi进行翻译。Loihi的准确率超过92%,并且功耗比标准Von Neumann处理器低20倍。

然后,研究人员将触觉和视觉数据结合在一起。他们教机械手使用人造皮肤和基于事件的相机对容器进行分类。他们将数据发送到GPU和Loihi,并演示了通过尖峰神经网络将基于事件的视觉和触摸相结合,使该系统比单独使用视觉数据的准确性提高了10%。

他们还发现,Loihi处理传感数据的速度比性能最佳的GPU高21%,而功耗却降低了45倍。研究人员在本周的《机器人技术:科学与系统》中介绍了他们的发现。

在过去的十年中,机械手已经走了很长一段路,并且抓爪正变得越来越聪明和精致。尽管某些机器人能够完成诸如通过触摸对塑料和纸张回收进行分类的任务,但机器人技术的下一个障碍将是触摸和视觉的结合,这将使NUS的研究令人鼓舞。

国大计算机学院助理教授哈罗德·苏(Harold Soh)说:“这些结果令我们感到兴奋。“他们表明,神经形态系统是组合多个传感器以改善机器人感知力的有希望的难题。这是朝着构建能效高,功能强大的机器人迈出的一步,该机器人可以在意外情况下快速而适当地做出响应。”

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