觸覺作為人體基本感覺之一，不僅在人類日常生活中扮演著至關(guān)重要的角色，也逐漸成為機(jī)器人領(lǐng)域中不可或缺的感知方式之一。觸覺物體識別是觸覺感知領(lǐng)域關(guān)鍵性任務(wù)，近年來發(fā)展迅速。然而，在實(shí)際應(yīng)用場景中，由于缺乏高性能觸覺傳感器和高效智能識別算法，機(jī)器人對相似物體的觸覺識別中仍面臨效率低、準(zhǔn)確性差等難題。
近日，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)中心報道了一種通過壓覺和滑覺的共同感知來識別相似物體的方法。在本工作中，研究團(tuán)隊(duì)制備了一種具有三維共形石墨烯納米墻和梯度共形離子涂層的高性能柔性壓力傳感器，傳感器表現(xiàn)出卓越的靈敏度（92.96 kPa-1）、高信噪比（48 dB）、低檢測限（< 1 Pa）以及超過15000個壓縮-釋放循環(huán)的出色穩(wěn)定性。鑒于其卓越的性能，傳感器能夠區(qū)分不同葉片之間的細(xì)微硬度差異，并能準(zhǔn)確地還原其表面紋理。數(shù)據(jù)采集過程中通過壓覺/滑覺的共同作用來獲取葉片的硬度和紋理信息，提出了一種雙分支特征融合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對六種葉片的識別率（97.16%）顯著優(yōu)于單一感知方式（壓覺91.83%，滑覺94.83%）。并成功地將傳感器集成到機(jī)器人靈巧手指尖，進(jìn)行了在線葉片識別實(shí)驗(yàn)，其識別率明顯超越了人手。這種高性能柔性觸覺傳感系統(tǒng)有助于增強(qiáng)機(jī)器人的觸覺感知能力，同時為相似物體識別提供了新的思路，促進(jìn)了下一代機(jī)器人智能化發(fā)展。
相關(guān)研究成果以“Highly efficient recognition of similar objects based on ionic robotic tactile sensors”為題發(fā)表于《Science Bulletin》。機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)中心研究生生孔永康、程觀銀為論文第一作者；魏大鵬研究員為論文通訊作者。此研究工作得到了重慶市科技局、重慶市教委、西藏自治區(qū)科學(xué)技術(shù)廳等項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文鏈接:? https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.04.060
