研究团队开发出首个具有全身人工皮肤的自主人形机器人

来自德国慕尼黑工业大学（TUM）的研究团队已经开发出第一个具有全身人工皮肤的自主人形机器人。他们能够创建一个将人工皮肤与控制算法配对的系统。这项新技术将帮助机器人能够感知自己的身体和环境，这在机器人最终与人类共处时将非常重要。

如果机器人能够通过感知更好地导航其环境，那么它将在人类周围变得更加安全。其中一件事是他们将能够避免不必要的接触和事故。

负责这项新技术的团队包括戈登·程教授（Prof. Gordon Cheng）。所开发的人工皮肤由直径约一英寸的六边形细胞组成。每个六边形细胞都包含一个微处理器和传感器，帮助检测接触、加速度、接近度和温度。

实际的皮肤细胞并不是新东西；它们是十年前由TUM的认知系统教授戈登·程开发的。TUM团队的这些新发展解锁了它们的全部潜力。

该研究发表在期刊《IEEE Proceedings》上。

计算能力的问题

人工皮肤开发中的一个主要问题是计算能力。由于人类皮肤有大约500万个受体，因此在机器人中重现它一直是一个挑战。通过传感器不断处理数据可能会使系统不堪重负。

TUM团队决定不不断监测皮肤。相反，他们专注于事件，以减少处理工作量，最高可达90%。在新开发的人工皮肤中，单个细胞仅在值发生变化时传输信息。这意味着它严重依赖传感器来检测某种感觉，这反过来又会启动该过程。

对人机交互至关重要

程教授和他的团队的这项新技术有助于提高机器的安全性。他们是第一个将人工皮肤应用于不依赖外部计算的自主人形机器人的人。

他们用于人工皮肤的机器人称为H-1机器人，具有1260个细胞和13000多个传感器。传感器和细胞位于上身、手臂、腿部和脚底。因此，机器人可以从头到脚感知整个身体。H-1可以在不平坦的表面上行走并在一条腿上保持平衡。

H-1机器人能够安全地拥抱人类，这是一项伟大的成就。这些机器具有如此强大的力量，以至于在与人类密切交互时可能会非常危险并伤害人类。H-1能够同时感知身体的多个部分，因此它不会施加过大的力或压力。

“这在工业应用中可能并不重要，但在护理等领域，机器人必须设计为与人密切接触，”戈登·程解释道。

这项新技术非常多功能，即使一些细胞丢失，它仍然可以正常工作。

“我们的系统旨在与所有类型的机器人无故障、快速地协同工作，”戈登·程说。“现在我们正在努力创造更小的皮肤细胞，并有可能大量生产。”

人工智能领域正在不断发展，促进人类和机器人之间的联系，这样的新技术对于创造一个安全的环境至关重要，在这个环境中，两者都可以正常运行。