抓握或滑倒機器人需要人類的觸覺

例如，當拿起濕玻璃時，人類如何立即估計表面的光滑度并調整他們的抓地力?代爾夫特理工大學的研究人員與法國和澳大利亞的同事一起證明，指尖皮膚的(徑向)應變與初次接觸時的滑溜感有關。機器人技術可以使用這些信息，例如改進假肢和抓手。結果已發表在PNAS上。

“人類具有非凡的能力，無論它們多么脆弱、沉重或滑溜，都能夠靈活地操縱它們。我們舉起水杯，無論它們是空的還是滿的，是干的還是濕的，”研究人員說第一作者是代爾夫特理工大學的LaurenceWillemet和MichaëlWiertlewski(首席研究員)，他們與來自澳大利亞神經科學研究所和悉尼新南威爾士大學的同事一起參與了這項研究。為了獲得正確的抓地力，我們的神經系統會估計物體表面的光滑度。如果表面由光滑的絲綢制成，我們提供更大的抓地力，但如果由砂紙制成，我們會提供更大的抓地力，因為它提供更好的抓地力。“這些信息在我們第一次接觸物體的那一刻就存在。

然而，如何在不滑動的情況下僅通過指尖皮膚變形來估計摩擦力，無論是神經科學還是工程學科都不清楚。造成這種驚人表現的機制還遠未明確。

“因此，在這項研究中，我們開發了一種摩擦調節裝置來研究物體在初始接觸期間摩擦特性對人類的影響，”Willemet說。

研究人員要求參與者主動按下玻璃板并估計其摩擦阻力。板對皮膚的摩擦阻力受到控制(通過超聲波潤滑)，允許周圍環境保持不變。

通過這些實驗，科學家們建立了皮膚變形與參與者感知摩擦力之間的聯系。“我們證明，在初次接觸過程中，指尖皮膚的(徑向)應變與滑溜感有關。”

以細膩的觸感抓握今天仍然是機器人技術和遠程操作的主要挑戰。根據Willemet的說法，這項研究的結果可以改善觸覺人機交互，并可以為機器人或假肢的先進觸覺傳感器的設計提供信息，因為它們可以做出反應。事實上，該小組正在研究一種人工觸覺傳感器，它可以檢測這種變形，并將從人類觸覺中汲取靈感，以控制機器人假肢和抓手。