（来源：MIT TR）

目前，即使是最先进的机器人在感知人类触觉方面也存在困难。你通常需要一台平板电脑才能与它们进行有效的互动。但这种情况可能很快就会发生改变，因为机器人现在可以在不借助高科技人造皮肤的情况下感知触觉。这是机器人向能够更直观地与人类互动迈出的重要一步。

（来源：Science Robotics）

想要理解由德国航空航天中心领导并于近日发表在 Science Robotics 期刊上的这种新方法，可以尝试结合我们自己的身体感知触觉的两种不同方式。如果你将左手掌朝上并轻轻按压左手小指，你可能首先会通过指尖的皮肤识别出这种触觉感受。这是有道理的，毕竟仅仅在你的手和手指上就有数千个感受器。机器人工程师经常尝试通过人造皮肤为在机器人表面覆盖这些传感器，但这些传感器不但成本高昂，而且在承受冲击或是抵抗恶劣环境等方面效果不佳。

但如果你用力按压，你可能会感受到第二种感知触觉的方式：通过指关节和其他骨骼。这种感觉，用机器人术语来说，是一种“扭矩感”，这正是研究人员在他们的新系统中重新创造出来的。

他们设计的机械臂包含六个传感器，每个传感器都可以记录设备任何部分所承受的极其微小的压力。在精确测量该力的大小和角度后，一系列算法可以绘制出人触摸机器人的确切位置，并分析他们试图传达的具体信息。例如，一个人可以用手指在机械臂表面的任何位置绘制字母或数字，机器人可以从这些动作中分析和解读意图。机械臂的各个部分也可以用作虚拟的按钮。

德国航空航天中心研究员、该研究的主要作者 Maged Iskandar 表示，“这意味着整个机器人的表面基本上都变成了触摸屏，但是没有触摸屏的成本、脆弱性和布线问题。”

“人机交互（人类可以与机器人互动并对其下达指令）仍然不是最佳的，因为人类还需要一个输入设备。”Maged Iskandar 说，“但是如果你能将机器人本身作为输入设备使用，那么交互将会更加流畅。”

这样的系统可以说是一种更经济、更简单的解决方案，它提供的不仅仅是触觉，而是一种与机器人交互的新方式。对于像人形机器人这样的大型机器人而言，这可能尤为重要，要知道这些机器人未来将继续获得数十亿美元的风险投资。

Calogero Maria Oddo 是一名机器人专家，负责领导生物机器人研究所的神经-机器人触觉实验室，但并未参与这项工作。他说，这项研究结合了传感器、优雅地使用数学来描绘触觉，以及新的人工智能方法将这一切结合在一起的方式，因此这项研究具有重要意义。在他看来，其商业应用可能会相当快，因为所需的投资更多的是软件而不是硬件，毕竟硬件的成本要高得多。

不过，目前也存在一些问题。这套系统还无法同时处理两个以上的触摸点。在工厂车间等相对受控的环境中这可能不是问题，但在人机交互等难以预测的环境中它可能会带来很多局限性。此外，与机器人进行触摸互动所需的各种传感器，尽管在市场上可以买到，但价格也可能高达数万美元。

不过，总体而言，Calogero Maria Oddo 设想的未来是，基于皮肤的传感器和基于关节的传感器相结合，为机器人提供更加全面的触觉。

“我们人类和其他动物已经整合了这两种解决方案。我预计，机器人在现实世界中工作时也将采用这两种技术，以安全、顺畅地与世界互动并学习。”他说。

原文链接：

https://www.technologyreview.com/2024/08/21/1097168/a-new-system-lets-robots-sense-human-touch-without-artificial-skin/