新加坡國(guó)立大學(xué)（NUS）的研究人員利用英特爾的神經(jīng)形態(tài)芯片Loihi，開(kāi)發(fā)出了一種人造皮膚，使機(jī)器人能夠以比人類感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)快1000倍的速度檢測(cè)觸覺(jué)。該系統(tǒng)還可以以比眨眼快10倍的速度識(shí)別物體的形狀、質(zhì)地和硬度。研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)工作可以改善人機(jī)交互，使護(hù)理機(jī)器人和自動(dòng)化機(jī)器人手術(shù)等更為可行。
在研究中，NUS研究團(tuán)隊(duì)首先訓(xùn)練一個(gè)裝有人造皮膚的機(jī)械手來(lái)閱讀盲文，機(jī)械手將觸覺(jué)數(shù)據(jù)傳遞給Loihi，由Loihi進(jìn)行翻譯，準(zhǔn)確率超過(guò)92％，并且功耗比標(biāo)準(zhǔn)Von Neumann（馮·諾依曼）處理器低20倍。
在這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，新加坡國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)將視覺(jué)和觸覺(jué)數(shù)據(jù)結(jié)合到脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）中，進(jìn)一步提高了機(jī)器人的感知能力。為此，他們讓一個(gè)機(jī)器人利用來(lái)自人造皮膚和基于事件的相機(jī)的感官輸入，對(duì)裝有不同量液體的各種不透明容器進(jìn)行分類。研究人員也使用了相同的觸覺(jué)和視覺(jué)傳感器，來(lái)測(cè)試感知系統(tǒng)識(shí)別旋轉(zhuǎn)滑移的能力，這對(duì)于穩(wěn)定抓握至關(guān)重要。將觸覺(jué)和視覺(jué)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，訓(xùn)練機(jī)械手使用人造皮膚和圖像采集設(shè)備對(duì)容器進(jìn)行分類，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPU和Loihi，演示了通過(guò)尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將基于事件的視覺(jué)和觸摸相結(jié)合，使該系統(tǒng)比單獨(dú)使用視覺(jué)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提高了10％。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，Loihi處理傳感數(shù)據(jù)的速度比性能最佳的GPU高21％，而功耗卻降低了45倍。研究人員在近日的《機(jī)器人學(xué)：科學(xué)與系統(tǒng)（Robotics: Science andSystems）》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。新加坡國(guó)立大學(xué)計(jì)算學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系的助理教授Harold Soh表示：“我們對(duì)這些研究結(jié)果感到興奮。這表明神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)有希望結(jié)合多傳感器，解決機(jī)器人感知能力難題。這讓我們朝著制造節(jié)能而且值得信賴的機(jī)器人又邁出了一步，這種機(jī)器人能夠在意外情況下迅速、恰當(dāng)?shù)刈龀龇磻?yīng)。”
新型智能抓取機(jī)器人，結(jié)合深度學(xué)習(xí)方法，賦予機(jī)器人主動(dòng)探索感知的能力，解決了Affordance Map缺陷，提高了機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的抓取成功率
宋云峰博士分享了LDV激光測(cè)振及3D視覺(jué)傳感技術(shù)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用，主要介紹了智能機(jī)器人光學(xué)感知技術(shù)、LDV激光測(cè)振及3D視覺(jué)傳感技術(shù)原理及產(chǎn)品介紹、應(yīng)用案例分享等內(nèi)容
環(huán)境感知技術(shù)：機(jī)器人感知環(huán)境及自身狀態(tài)的窗口、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)：定位導(dǎo)航與運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)控制、人機(jī)交互技術(shù)：人機(jī)有效溝通的橋梁
由于軟體材料的發(fā)展，靈巧手也開(kāi)始柔軟起來(lái)，如柏林工業(yè)大學(xué)研制的軟體、欠驅(qū)動(dòng)、柔性多指靈巧手、康奈爾大學(xué)研制的軟體多指靈巧手、北京航空航天大學(xué)研制的軟體多指靈巧手
假肢需要直接的人類互動(dòng)來(lái)發(fā)揮功能，而機(jī)器人手腕則完全是主動(dòng)的,假腕還包括外部可調(diào)節(jié)功能，如可調(diào)節(jié)摩擦或鎖定；機(jī)器人手腕的任何調(diào)整通常都是在控制系統(tǒng)內(nèi)完成的
具有相同數(shù)量自由度的設(shè)備之間進(jìn)行比較時(shí)，串行機(jī)構(gòu)往往比并行機(jī)構(gòu)更長(zhǎng)，對(duì)于串行機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)范圍和扭矩規(guī)格通常簡(jiǎn)單地由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和基本形狀幾何決定
3自由度人工手腕在某些方面優(yōu)于人類的手腕，如運(yùn)動(dòng)范圍或扭矩輸出。盡管一些假肢在設(shè)計(jì)中加入了3自由度手腕，但串行3自由度手腕設(shè)備在機(jī)器人應(yīng)用中更普遍
2自由度腕部由一個(gè)與旋轉(zhuǎn)器串聯(lián)的屈肌單元組成，形成一個(gè)U型關(guān)節(jié)。其中一種設(shè)備是OBRoboWrist ，它可以同時(shí)鎖住前旋和屈曲，當(dāng)解鎖時(shí)，還可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手腕上的項(xiàng)圈來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力
旋轉(zhuǎn)器用于使終端設(shè)備沿前臂的縱向放出或滾動(dòng)，而屈肌使終端設(shè)備彎曲或俯仰, OB棘輪式旋轉(zhuǎn)手腕，被動(dòng)腕部裝置的鎖定也可以通過(guò)使用不可反向驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)
假肢腕設(shè)計(jì)的有效基準(zhǔn)能夠做3自由度運(yùn)動(dòng)，即旋前/旋后、屈伸和橈側(cè)/尺側(cè)偏移,未受影響的腕關(guān)節(jié)，其最大活動(dòng)范圍通常在76度/85度
德國(guó)伯恩大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研制的遙操作輪腿復(fù)合的移動(dòng)操作機(jī)器人可通過(guò)遠(yuǎn)程操作平臺(tái)完成各種復(fù)雜操作任務(wù)
中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所的Wang利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和視覺(jué)感知相結(jié)合的方法來(lái)完成移動(dòng)機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的移動(dòng)操作
