傳統(tǒng)印象里的機(jī)器人，不管是工業(yè)用的還是家庭用的，不管長得像不像人，似乎都是“鋼筋鐵骨”，冰冷、笨重，有時候看著還有點侵略性。
不過，加州大學(xué)圣迭戈分校（簡稱UCSD）的研究人員最近發(fā)明了一款新型軟體機(jī)器人，不僅能夠輕松擰燈泡、擰瓶蓋、轉(zhuǎn)螺絲刀，甚至還能捏住一張薄薄的紙。
擰燈泡
擰瓶蓋
轉(zhuǎn)螺絲刀
捏紙
“我們開發(fā)的這款軟體機(jī)器人抓手使用觸覺傳感技術(shù)對其所接觸的物體進(jìn)行建模，”UCSD的機(jī)器人專家Michael Tolley對digitaltrends說，“通過反復(fù)觸摸和旋轉(zhuǎn)物體，機(jī)器人抓手可以繪制出該物體的點云圖（點云是產(chǎn)品外觀表面的點數(shù)據(jù)集合），從而感應(yīng)正在操縱的物體，感覺起來就像是我們在自己的口袋里摸鑰匙。”
燈泡的點云圖
“這個機(jī)器人抓手在旋轉(zhuǎn)、感應(yīng)和模擬物體的能力方面是獨(dú)一無二的，并且可以在光線較暗、能見度低和不確定的環(huán)境下工作，”Michael Tolley補(bǔ)充道。
從圖片中我們能看出，該機(jī)器人抓手有三根柔軟的“手指”，每根“手指”由三個氣動柔性驅(qū)動器組成，施加氣壓便可移動。
此外，每根“手指”外面都包裹了一層由硅橡膠制成的智能“皮膚”，其中嵌入了由導(dǎo)電碳納米管制成的傳感器。碳納米管的電導(dǎo)率會隨手指的彎曲程度變化，“皮膚”可以感應(yīng)抓手所握持的物體的信息，之后記錄并檢測“手指”什么時候移動、什么時候與物體接觸。
接著傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會被傳送到控制板，進(jìn)而創(chuàng)建正在操縱的物體的3D模型。整個過程類似于CT掃描，2D圖像截面會生成3D模型。
當(dāng)研究人員把該抓手連接到Fetch Robotics的機(jī)器人手臂進(jìn)行測試時，發(fā)現(xiàn)它能夠執(zhí)行一系列精密的任務(wù)，比如上文提到的擰燈泡、轉(zhuǎn)螺絲刀以及握住紙張等。
工程師將他們的軟體機(jī)器人抓手安裝到了一臺Fetch Robotics機(jī)器人上。
該團(tuán)隊下一步的研究計劃是將機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能添加到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，以便機(jī)器人抓手能夠語義識別其所抓取的對象，而不僅僅是對物體進(jìn)行建模。研究人員還將嘗試使用3D打印技術(shù)來制作抓手模型，讓它變得更耐用。
工程師Michael Tolley表示，由于團(tuán)隊在軟體機(jī)器人制造領(lǐng)域積累了比較多專業(yè)知識和經(jīng)驗，實現(xiàn)這些突破是可能的。他希望機(jī)器人抓手未來可以應(yīng)用到水果采摘、食物處理或者家庭服務(wù)等領(lǐng)域。
而要做到這一點，團(tuán)隊還需要測試更多種類的物體，因為不同的對象需要機(jī)器人找好不同的定位和方向，借此訓(xùn)練可以不斷優(yōu)化機(jī)器人抓手的表現(xiàn)。
