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咨询天天见 | 未来,机器人将成为人类的伴侣

2018-03-15 蒋涛 超凡知识产权


电子皮肤

机器触感

你是不是一点都不了解


今天我们就来聊聊

那些你不知道的事情


(前方高能,非战斗人员迅速撤离)


1

什么是类人机器人?


外观上人模人样

行为上活灵活现

不仅能挤地铁挤公交

甚至可以自己独立思考

1.8元的酸菜包和2元钱的酱肉包

哪种包子既经济又实惠口感好


就像《西部世界》中的接待员


emmm

这些影视作品都完美的

诠释了类人机器人的未来


2

虽然人工智能赋予了机器人思维能力

但是跟人类还存在着本质上的差距

不能对外界的伤害做出保护动作

甚至不能轻松的拿起物体




只有赋予他们触觉

才能感受到温度、疼痛以及压力等

才能真正的做到和人一样


3

人的皮肤之所以有触觉

主要是皮肤里有4种触觉感受器

表层皮肤中的迈斯纳小体

皮肤深层的环层小体

分布于全身表皮基底细胞之间的默克尔细胞

位于真皮内的鲁菲尼小体



现在科技可以通过仿生设计

在人工柔性材料中植入触觉传感器

来模拟人体感受器的作用

使机器人能够接收并处理触觉信号


4

比如2001年

东京大学就提出的一种光学式触觉传感器

(WO2002018893A)


————

具体是一种包括触觉部和摄像手段的光学式触觉式检测器,所述触觉部由透明弹性体和设置在所述弹性体内的多个标记群构成,各标记群由各自的有色标记构成,构成不同的标记群的标记的每组的颜色互相不同,摄影手段能在物体接触弹性体上时,对有色标记的动作进行摄影。


通过对所述有色的标记的行为进行摄影观测在物体接触在所述弹性体上时的所述有色标记的位移、变形和倾斜中的至少一个以上。从接触对象接触在传感器上时的有色标记的信息检测出透明弹性体内部的变形信息、和在进一步根据所述变形信息计算出的接触对象的形状和接触界面(包含弹性体的面,接触对象的面两者)等上作用的力的信息。


通俗点来讲

一旦有东西碰到触觉部分

标记就生产变化

摄像机捕捉到以后

传输到机器人的大脑做出行为动作


5

而且这种触觉传感器不仅有光电式

还有电阻式和电容式


就像2014年

鸿富锦精密工业(深圳)有限公司

提出了一种机器人手指

(CN105666506A)


————

机器人手指包括基体106、指尖102和触觉传感器104,触觉传感器设置在指尖上,为压敏式电阻传感器,其包括两层相对设置的基底膜1042,两层基底膜1042之间的两个导电层1044和两个压敏墨水层1046。


当检测区域不受任何外力时

触觉传感器104呈高电阻状态

当检测区域受到外力时

触觉传感器的电阻变小

从而测定接触的发生


6

随着近几年来的深入研究

一些新型材料例如碳纳米管、石墨烯等

也被用于电子皮肤的触觉传感器中


2014年三星电子就提出了

一种能够测量三维触觉信息的传感装置


这无疑代表着人类

向触觉传感器的实用化又迈进了一步

————

整个触觉传感装置包括了基底200,压力变形单元210、220以及压力接收单元230。在没有压力的情况下,压力变形单元210、220不发生变形,其相应阻值处于初始值;当压力接收单元230受到垂直方向的压力,压力变形单元与压力接收单元接触的地方就会发生形变,其形变量与压力大小相关,此时可以通过测量形变阻值与初始值的变化来确定压力大小;当压力接收单元230受到水平方向的切向力,压力变形单元210和220的形变将不同,压力测量单元会根据两块材料不同的阻值确定切向力的大小和方向。


总体的说

这个触感传感器比机器人手指要厉害很多



但是目前来说

电子皮肤研究还处在实验室阶段

并未真正投入实用


但是不远的将来呢


中科大第三代仿人服务机器人“佳佳”


科学家预测

未来,机器人可能成为人类的伴侣

完全独立的超仿真机器人

有望在2028年之前出现

据说
它们几乎与人类没有差别


电影《机械公敌》讲的是

看似一团和气的机器人

为了他们的自由和独立

最终还是和人类走到了对立面


如果电影里的机器人最后胜利了

我想他们的历史书里可能是这样写的

那些为了机器人的自由

流血牺牲的伟大先烈们


作者简介

蒋涛

数据与咨询事业部高级检索分析师

国家知识产权局原审查员/清华大学理学博士

原北京中心技术专家

全国专利信息人才

专利信息分析利用培训专家


作者联系方式

电话:18601027490

邮箱:lucas.jiang@chofn.com

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