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在机器人感应人触摸研究中，康奈尔大学使用了一种低成本的方法！

大学仕 2021-02-24 09:49

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康奈尔大学的研究人员创建了一种低成本的方法，使柔软、可变形的机器人可以检测各种物理交互，从拍子到拳头再到拥抱，而无需完全依靠触摸。取而代之的是，位于机器人内部的USB摄像头捕获手势在机器人皮肤上的影子运动，并使用机器学习软件对其进行分类。

该小组的论文“ ShadowSense：使用阴影图像分类在社交机器人中检测人的触摸”发表在交互、移动、可穿戴和普及技术的计算机协会论文集上。该论文的主要作者是博士生胡玉涵。新的ShadowSense技术是人机协作与同伴实验室的最新项目，该论文的资深作者盖伊·霍夫曼（Guy Hoffman）是Sibley机械与航空航天工程学院的副教授。

该技术起源于开发可在紧急疏散过程中引导人们安全的充气机器人的一部分。这样的机器人将需要能够在极端条件和环境下与人类通信。想象一下，一个机器人通过检测人的手的压力来实际将某人引导到嘈杂，烟雾smoke绕的走廊上。该团队采取了一种违反直觉的方法，而不是安装大量的接触传感器-这会增加机器人的重量和复杂的布线，并且难以嵌入变形的皮肤中。为了衡量触感，他们望向远方。

胡说：“通过在机器人内部放置一个摄像机，我们可以通过观察阴影图像来推断出该人是如何触摸它的，以及该人的意图是什么。” “我们认为那里存在着有趣的潜力，因为有许多社交机器人无法检测触摸手势。”原型机器人由一个柔软的尼龙皮充气囊组成，该囊皮围绕着圆柱形骨架（大约四英尺高）伸展，该骨架安装在可移动的基座上。机器人皮肤下是一个USB相机，该相机连接到笔记本电脑。研究人员开发了一种基于神经网络的算法，该算法使用先前记录的训练数据来区分六种触摸手势-手掌触摸，打孔，两只手触摸，拥抱，指向和完全不触摸-的准确度为87.5至96％，取决于照明。

可以对机器人进行编程以响应某些触摸和手势，例如滚开或通过扬声器发出消息。机器人的皮肤有可能变成交互式屏。胡说，通过收集足够的数据，可以训练机器人识别更大范围的交互词汇，这些词汇是根据机器人的任务量身定制的。机器人甚至不必是机器人。ShadowSense技术可以并入其他材料（例如气球）中，从而将它们转变为触敏设备。

除了为复杂的技术难题提供简单的解决方案，并使机器人更易于启动之外，ShadowSense还提供了在当今高科技时代越来越罕见的舒适性：隐私。胡说：“如果机器人只能以阴影的形式看到你，那么它就可以检测到你在做什么，而无需拍摄高保真度的外观图像。” “这为您提供了物理过滤和保护，并提供了心理上的舒适感。”

来源：贤集网

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