英國科學家開發出一種 3D 列印指尖，可以像人類一樣觸摸和感覺表面。
布里斯託大學的研究人員表示這項技術可以使機器人變得更加敏捷，甚至有助於改進義肢。
「能夠 3D 列印觸覺皮膚可以創造出更靈巧的機器人，或者透過賦予假手內建觸覺來顯著提高其性能，」該校機器人學和人工智慧 (AI) 教授 Nathan Lepora 說道。
Lepora 和他的同事使用 3D 列印的針狀乳頭網格開發了人造指尖，模仿了人類皮膚內層和外層之間觀察到的運動。
團隊表示，機器人指尖的觸感「驚人地」接近真實皮膚的觸感。
“激動人心的時刻”
早在 20 世紀 80 年代，科學家就透過計算人們接觸不同紋理表面時激發的神經元數量來追蹤我們如何記錄觸摸。
Lepora 的團隊表示，機器人指尖的工作原理與此類似，它可以產生類似於真實觸覺神經元記錄的人工神經訊號。
「對我來說，最激動人心的時刻是當我們從 3D 列印的指尖查看人工神經記錄時，它們看起來就像 40 多年前的真實記錄，」Lepora 說。
「這些記錄非常複雜，邊緣和山脊上有山丘和窪地，我們在人工觸覺數據中看到了相同的模式」。
研究結果發表在《皇家學會界面期刊》。
人造指尖的精準度如何？
雖然研究小組發現人造指尖和人類神經訊號之間“非常接近”，但它對細節並不那麼敏感。
「機器人的感覺只是比人類的感覺更加模糊，」萊波拉說。
他懷疑這是因為人造皮膚比人類皮膚更厚，他的團隊現在正在探索如何在相同的微觀尺度上 3D 列印結構。
今年早些時候，德國馬克斯普朗克研究所的科學家透露了他們自己開發的一種名為「Insight」的人造指尖。
這兩種技術都使用攝影機，但德國系統的工作方式不同。
馬克斯普朗克研究所智慧系統主任喬治馬蒂斯說：「我們所做的就是將不同顏色的光照射到該表面上，然後我們可以非常詳細地看到物體如何透過照明的變化而移動。 」
然後，感測器和攝影機都將資訊轉換為訊號，輸入人工智慧系統，以重建機器人版本的觸控。
「我們實際上可以以非常精細的分辨率測量非常輕的觸摸（例如 20 克到 200 克）的力，因此這實際上非常準確，」Martius 說。
改進工業機器人
觸摸技術（稱為觸覺或 3D 技術）的進步在應用於義肢之前還有很長的路要走。
馬蒂斯也致力於開發人造皮膚，他表示機器在許多方面無法複製人類指尖的敏感度。
「這些感測器測量力，以及絕對力。這是它們可以做得很好的事情，」他說。
「但是我們的皮膚也可以感知振動和溫度，」他解釋說，這是這些方法目前還無法實現的。
目前，英國和德國的團隊希望他們的技術能提高工業環境的生產力。
「我實驗室的重點更多是將這些指尖整合到機器人手中，利用人工智慧賦予機器人手自主性和靈活性，這樣你就可以使用這些機器人手來完成我們用雙手完成的任務， 「萊波拉說。
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