新加坡國立大學(NUS)的研究人員使用英特爾的神經形態芯片Loihi開發了一種人造皮膚,該皮膚可以使機器人檢測觸摸的速度比人類感覺神經系統快1000倍。該系統還可以識別物體的形狀,質地和硬度,比眨眼快十倍。研究人員認為,這項工作可以改善人機交互,從而使諸如護理機器人和自動機器人手術等工作變得更加可行。

NUS團隊首先教了一個裝有人造皮膚的機械手來閱讀盲文。機械手將觸覺數據傳遞給Loihi,由Loihi進行翻譯。Loihi的準確率超過92%,并且功耗比標準Von Neumann處理器低20倍。

然后,研究人員將觸覺和視覺數據結合在一起。他們教機械手使用人造皮膚和基于事件的相機對容器進行分類。他們將數據發送到GPU和Loihi,并演示了通過尖峰神經網絡將基于事件的視覺和觸摸相結合,使該系統比單獨使用視覺數據的準確性提高了10%。

他們還發現,Loihi處理傳感數據的速度比性能最佳的GPU高21%,而功耗卻降低了45倍。研究人員在本周的《機器人技術:科學與系統》中介紹了他們的發現。

在過去的十年中,機械手已經走了很長一段路,并且抓爪正變得越來越聰明和精致。盡管某些機器人能夠完成諸如通過觸摸對塑料和紙張回收進行分類的任務,但機器人技術的下一個障礙將是觸摸和視覺的結合,這將使NUS的研究令人鼓舞。

國大計算機學院助理教授哈羅德·蘇(Harold Soh)說:“這些結果令我們感到興奮。“他們表明,神經形態系統是組合多個傳感器以改善機器人感知力的有希望的難題。這是朝著構建能效高,功能強大的機器人邁出的一步,該機器人可以在意外情況下快速而適當地做出響應。”

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