机器人如何避免“黄油手”

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本报讯 许多机械臂都擅长拾取物体，但如果拾取时机械臂的许多部件必须同时移动，那么当物体开始滑动时进行即时调整就具有挑战性。英国伦敦大学学院的Thomas Thuruthel和同事制造了一只简单的柔软机械手，只要动动手腕，就能防止物体滑落。相关成果日前发表于《先进智能系统》。

研究人员用3D打印的塑料骨架和柔软的模制硅胶材料制作了一只“手”。为模仿人类皮肤感受压力的方式，他们在其手掌和手指上加装了32个柔性压力传感器，然后将手与手腕上装有马达的机械臂连接起来，并使手腕成为设备中唯一可以移动的部分。所有传感器都连接到一台计算机上以收集数据。

为训练这只机械手，研究人员把它放在不同的物体上，然后尝试不同的手腕动作，使富有弹性的手指抓住物体并把它们拿起来。Thuruthel说，即使手指不能移动，在1000多次尝试中，这只机械手也能可靠地抓住随机选择的14个物品中的11个，比如一个桃子、一台电脑和一卷气泡膜。

为了处理滑动的物体，研究人员训练了一个人工智能工具，它根据传感器读数来了解成功和失败时的拾取情况。这个工具学会了识别物体何时开始脱离控制，并触发新的手腕动作来防止这种情况发生。在人工智能控制下，这只机械手在大约79%的时间内成功地进行了调整。

瑞士联邦理工学院的Robert Katzschmann表示，这只新的机械手过于简单、运动受限，无法模仿人手抓取物体的不同方式，但实验表明，人工智能系统只需要一点信息，就能学会辨别物体的不同状态。他说，当他的团队为更复杂、更灵巧的机械手添加“感官”时，他会考虑这种人工智能方法。（文乐乐）

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/aisy.202200390

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