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今年10月初馬斯克發(fā)布的人形機(jī)器人賺足了一波眼球，不過大家的討論集中在機(jī)器人長(zhǎng)得像不像人，忽略了一個(gè)人類都擁有但是大部分機(jī)器人尚不具備的能力，那就是觸覺。
觸覺是人類感受世界的接口之一，但生物體的觸覺是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng)。從皮膚接觸到神經(jīng)細(xì)胞把微小的電信號(hào)傳遞到大腦，讓我們能夠?qū)ν饨绲臏囟取⒘Χ取①|(zhì)地和重量等等形成感受，是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，要讓機(jī)器人來復(fù)制觸覺系統(tǒng)是一件非常困難的事。
既然這么難，為什么機(jī)器人一定要帶上觸覺感知能力呢？因?yàn)橛辛擞|覺以后，物流分揀機(jī)器人就可以像人類一樣抓取類似雞蛋這種易碎的食品；家用服務(wù)機(jī)器人也能感知抓取物品的力度大小，握手的時(shí)候還不會(huì)傷到人類。
觸覺機(jī)器人還能更好的幫到殘障人士。因?yàn)榻裉斓臋C(jī)械假肢大部分是沒有觸覺的，很難完成類似于真人一樣的觸摸動(dòng)作，擁有觸覺的電子皮膚可以讓殘障人士擁有類似于真人一般的體驗(yàn)感受。
在學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界，如何讓機(jī)器人擁有觸覺，大致有兩種技術(shù)路線。第一種以麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)為代表，利用AI視覺來模擬觸覺感知。
麻省理工的視覺科學(xué)教授 Ted Adelson開發(fā)了一種機(jī)器人觸覺系統(tǒng)GelSight，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)一些精確的操作，比如把USB插頭準(zhǔn)確插到電腦接口上。GelSight的機(jī)器手表面是一層柔軟的材料，后面有一個(gè)高精度的AI視覺攝像頭，能夠識(shí)別物體的紋理、硬度等信息，所以在抓取雞蛋的時(shí)候也不會(huì)擔(dān)心弄碎。
但這種技術(shù)有一定的局限性，比如無法捕捉快速滑落的物體，還有，光線不好的時(shí)候，AI視覺就不是那么有用了。
第二種技術(shù)路線叫電子皮膚，也是被更多科學(xué)家更看好的路線。簡(jiǎn)單來說，就是模擬真實(shí)皮膚的功能，在物體表面的橡膠材料薄層里面塞入碳納米管這樣的導(dǎo)電材料，受到壓力后，通過檢測(cè)電流的變化，就可以判斷受力的大小。
電子皮膚可以讓機(jī)器人知道是否與人或物進(jìn)行了接觸，隨時(shí)調(diào)節(jié)它們的行為動(dòng)作和力量大小。不過電子皮膚依然會(huì)面臨一些產(chǎn)業(yè)化的難題，其中最主要的問題有兩個(gè)：
第一個(gè)是最讓科學(xué)家頭疼的問題，就是持續(xù)使用會(huì)導(dǎo)致磨損，尤其是在抓取硬金屬類物品的時(shí)候。
斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授鮑哲南提出過解決方案--用3D打印來修復(fù)。現(xiàn)在觸覺機(jī)器人大部分結(jié)構(gòu)都是軟體材料，在需要的時(shí)候用數(shù)字化建模的方式打印出來，就可以常年保持更新了。
機(jī)器人觸覺的第二個(gè)難點(diǎn)就是產(chǎn)業(yè)化。觸覺機(jī)器人公司SynTouch的副總裁Peter Botticelli提到，觸覺技術(shù)從高校里出來只是第一步，更艱巨的探索是系統(tǒng)集成，也就是怎么把一個(gè)個(gè)傳感器、電機(jī)、電池和攝像頭做成一個(gè)穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。
人形機(jī)器人這個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)樘厮估雸?chǎng)，正在帶領(lǐng)產(chǎn)業(yè)界的快速進(jìn)化。今天介紹的機(jī)器人觸覺，未來最大的應(yīng)用之一很可能就是人形機(jī)器人。因?yàn)殚L(zhǎng)得像人的機(jī)器人，更容易讓我們覺得有親切感，而一個(gè)帶有觸覺系統(tǒng)，能夠跟你握手、擊掌、擁抱的人形機(jī)器人，會(huì)讓它們進(jìn)一步融入到人類的生活中。
這讓我想到本田公司在1986年啟動(dòng)的人形機(jī)器人Asimo，投放在醫(yī)院、養(yǎng)老院等各種場(chǎng)景后發(fā)現(xiàn)，它很難完成基本的看護(hù)服務(wù)工作，更別說幫助老人穿衣服這些復(fù)雜動(dòng)作，最后都成了養(yǎng)老院里的擺設(shè)。
不過在今年4月份，英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室取得了一項(xiàng)突破，公開了機(jī)器人幫助人體穿衣服的技術(shù)成果。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，協(xié)作機(jī)器人完成了從衣架上取下衣服，然后找到在病床上的病人，展開衣服，抬起人體模型的手臂，最終完成穿衣的一整套服務(wù)的閉環(huán)。
這些成果令人欣喜，可以想象，在未來，具備觸覺能力的機(jī)器人能夠隨時(shí)感知老人的身體狀況，除了穿衣服還能夠喂飯、蓋被子、攙扶老人走路，或者完成日常里的細(xì)微動(dòng)作，比如剝香蕉、切水果，在老齡化的未來社會(huì)，他們對(duì)于醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域的幫助將會(huì)不可限量。
不得不說，Asimo的大戰(zhàn)略方向是對(duì)的，奈何想法過于超前于時(shí)代了。好在我們現(xiàn)在正處于人工智能快速發(fā)展的階段，機(jī)器人觸覺技術(shù)的進(jìn)步就是AI前沿的體現(xiàn)。未來機(jī)器人不再是冷冰冰的外殼，它們將擁有和人類比肩的智能和體能，機(jī)器人成為社會(huì)底層操作系統(tǒng)的進(jìn)程就會(huì)大大加快了。
