有“感觉”的可爱机器人

我们的世界到处都是机器人。从大型制造机器到furby，机器人几乎存在于人类生活的各个层面。传统上，机器人是由金属或塑料等硬材料制成的，但科学家们正在努力制造一种新型机器人:软机器人。这些机器人是由天生柔软、可拉伸的材料制成的，比如橡胶或硅，它们比传统的硬质机器人有很多优势。

硬机器人在工作时对人类接触可能太危险，而软机器人可能允许人类与事故风险较低的机器人密切合作。软体机器人的另一个优势是，当机器人试图模仿人体的某些部分时，软体机器人假肢可能更舒适，让佩戴者体验到比目前的硬假肢更接近人类的触感和敏捷性。

“我想梦想中的软体机器人应该是一个伴侣机器人，对吧?”康奈尔大学(Cornell University)的博士生伊尔塞·范·米尔贝克(Ilse Van Meerbeek)说，她正在研究将软体机器人变成现实。随着技术进一步深入家庭，实现一个安全、功能强大的伴侣或医疗机器人(想想《超能陆战队》(Big Hero Six)中的大白)就像圣杯一样。

然而，Ilse解释说:“软机器人的挑战之一是能够可靠地控制它们。”对于一个机器人来说，它必须能够感知它的不同部分在哪里，就像我们需要知道我们的腿在什么位置才能走路一样。对于传统的硬机器人来说，如果你在关节上有足够的传感器，这就相对简单了，因为硬机器人只能按照它被编程的方式移动。然而，软机器人有能力在几乎无限的方向上改变形状(“像章鱼”)，这要归功于制造它们的可拉伸和柔性材料。这意味着，对于一个软体机器人来说，要了解它的不同部件在哪里以及它们发生了什么，它们需要更类似于神经系统的东西，可以报告它正在经历的任何类型的变形或形状变化。

为了克服这个问题，Ilse在一块硅树脂泡沫中嵌入了一个传感器网络——传感光强度的光纤。然后，她通过弯曲或扭曲泡沫来改变泡沫的形状，这改变了光线穿过泡沫的方式。这种光强度的变化被光纤感知到了。Ilse收集了光纤报告的信息，并用它来生成形状变化的计算机模型。通过将这些数据与人工智能相结合，她展示了硅胶泡沫能够利用这个网络准确地检测到它发生了什么——它是否被弯曲或扭曲，以及扭曲到什么程度。她最近在杂志上发表了她的研究成果科学的机器人。

“我认为我所做的研究告诉我们，我们可能能够制造出能够感知真正复杂变形类型的软体机器人，”伊尔斯说，他描述了软体机器人如何在不同方式的触摸时能够感觉到，这是该领域的一大飞跃。她总结道，目标是“能够利用这些信息以更有意义的方式与世界和环境互动”。