泓君:我们聊一下你的研究,我知道你在研究用视觉跟触觉去做比如说手内旋转,或者是用两只多手指去学习一些复杂操作的。整体上你的工作其实是证明触觉带来的提升,就你能不能简单跟大家解释一下,为什么机器人它要有触觉?加进去了以后机器人多了哪些能力?
齐浩之:我觉得机器人有触觉其实是有几个方面的好处。我之前做过一个比较有趣的实验。在美国这边可以买到那些有一些麻醉凝胶,像牙医做一些小手术,会把那些麻醉凝胶放到牙龈上,我当时就把一些麻醉凝胶放到我的手上,这个是完全无害的,只是有一些时间让你感觉不到一些东西,然后我就去试图在这种情况下去做一些操作,很多时候这个操作也可以被完成,但是就会感觉它做得很慢,因为实际上我是要用我的眼睛仔细地去看我的手到底有没有接触到,我想比如说拿一根铅笔,或者说拿一个板擦这种东西。
所以我觉得首先有触觉,当你的手指和物体交互的时候,它能给到更精确的信息。比如说我们现在想象一个人形机器人,它去进行一些操作,它的手可能拿到了一个东西,这个时候这个视觉一定是很难看到它到底有没有拿到东西了,因为手把这个接触点挡住了,所以天然地来说在这种情况下触觉会更有用。
泓君:所以触觉就是加传感器,对不对?
齐浩之:对。另外一个非常有用的点是说,它可以控制力的大小。比如说回到最初我们提到的开可乐瓶的例子,刚才Evan提到我们需要一个手用足够多控制住这个可乐瓶的力,但是又不能把它捏爆,另一只手可能就需要去拉可乐瓶的拉环,然后这个拉环当然也是要有一定的角度,就是使力的角度要非常的精确,不然很可能把这个拉环拉断了,但是可乐瓶还没有开。在这种情况下去感知你操作时候它所用的力也是非常重要的,这样感知力最好的方式就是通过一些触觉的传感器。
泓君:所以触觉的传感器,它是不仅仅能感知到我摸到了这个物体,它还是能感知力的。感知力这个是怎么做到的?
齐浩之:现在的有各种技术方案,我可能就简单说两三种。比如说我们可以把一些压感传感器放到手指尖上,然后这个压感传感器大概就是说当外界给一定的压力的时候,这个电路会产生不一样的电流,然后根据这个电流的大小来判断这个压力有多大。
另外的一些方案,就比如说,有一种叫视触觉传感器。比如说我们现在有一个手指,我们就在手指内部加了一个另外的相机,这个相机会往外看,它会有一些材料能够当手指进行接触的时候产生一些形变,相机就会捕捉到这些形变。当它捕捉到这些形变之后,就可以反向地推断出外界的力是从哪个方向来的,是有多大的力,把这些信息放到一些视觉处理器或者一些神经网络中就可以得到我们想要的触觉信号。
陶一伟:对,我可以稍微再补充一点,关于触觉,刚才齐老师说的主要是在手指或者手表面覆盖的这样的一些触觉传感器,实际上从我们跟客户的交流过程中,另一部分客户比较在意的灵巧手的力反馈信息,其实也是来自于驱动器的一个电流的大小。就是说驱动器到底用多大的力来拉动这个手指,这个也是另外一部分比较重要的力反馈信息。这个其实和人类的感知系统也比较类似,因为当人类去抓握物体或者操作物体的时候,人的皮肤表面是有一层的触觉信号,还有另外一层是来自于你的肌肉收缩的感知能力。
泓君:我觉得挺有意思的,就是我聊了这么多,其实有一个感受是我们之所以把机器设计得这么复杂,是因为我们对人体跟我们自身一无所知。
陶一伟:没错。
齐浩之:我觉得刚才Evan补充得非常好,就是绳驱这条技术路线一个很大的优势就是在于它可以比较容易地实现力控,因为它可以通过收缩这个力的大小来达到这一点。










