機器人靠「觸覺」就能辨識物體特性!MIT團隊突破性技術曝光
當人類在整理閣樓雜物時,往往只需要拿起箱子搖一搖,就能猜出裡面裝了什麼,根本不需要開啟來看。現在,MIT、亞馬遜機器人和英屬哥倫比亞大學的研究團隊,成功讓機器人也具備了這種神奇的能力。
這項創新技術讓機器人僅需透過內建感測器,就能在拿起物體並輕輕搖晃後,準確判斷出物體的重量、柔軟度甚至內容物。最驚人的是,整個過程完全不需要外部測量工具或攝影機輔助,機器人僅需幾秒鐘就能估算出物體的質量等引數。
這項低成本技術在攝影機難以發揮作用的環境特別實用,例如在黑暗的地下室分類物品,或是在地震後部分倒塌的建築物內清理瓦礫。研究團隊的關鍵突破在於開發了一套模擬程式,能結合機器人與物體的模型,在互動過程中快速識別物體特性。
「這項技術的潛力遠超我們目前所見。我夢想未來機器人能主動探索世界,透過觸控和移動周遭物體,自主學習每樣物品的特性。」該論文的第一作者、MIT博士後研究員Peter Yichen Chen興奮地表示。
研究團隊巧妙運用了「本體感覺」原理,就像人類在健身房舉啞鈴時,能透過手腕和二頭肌感受到重量一樣,機器人也能透過手臂的多個關節「感受」物體的重量。團隊成員Chao Liu解釋:「我們充分利用了機器人關節編碼器提供的精確資料,這讓我們的方案比需要額外感測器的方法更具成本優勢。」
這套系統採用「可微分模擬」技術,能預測物體特性微小變化對機器人關節位置的影響。研究人員使用NVIDIA的Warp函式庫建立模擬環境,當模擬結果與機器人實際動作吻合時,系統就能準確判斷物體特性。
NVIDIA模擬技術資深總監Miles Macklin評論道:「這項研究意義重大,它證明機器人僅憑內部關節感測器,無需攝影機或專用量測工具,就能準確推斷物體質量與柔軟度等特性。」
未來,團隊計劃將此技術與電腦視覺結合,開發更強大的多模態感知系統,並探索在軟體機器人和更複雜物體(如晃動液體或顆粒介質)上的應用。長期目標是讓機器人能快速掌握新的操作技能,並適應環境變化。
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