说起软体机器人,或许很多人都不觉得陌生了。
软体机器人的发展离不开包括材料学、机器人学、生物力学、传感与控制在内的多学科进步,近年来相关学科迅速发展,各类软体机器人也开始涌现。
机器人与自动化国际会议 ICRA 2017 的会场上,曾参与发明达芬奇手术机器人的香港中文大学机械与自动化工程学系副教授 Samuel Au 这样表示:
软体机器人在医疗领域的应用十分广泛,甚至会转变医疗机器人的范式。软体机器人是手术机器人的终极目标。
当然,除了医疗领域,软体机器人还有一个广阔的市场——玩具。
这个市场中,迪士尼对软体机器人颇为关注。就在去年,迪士尼研究院(Disney Research)曾基于算法和一种特殊的拉伸传感器,让软体机器人有了「本体感知」的能力。
最近,在世界领先的机器人专家之一 Daniela Rus 教授的领导下,MITCSAIL 也做出了类似的成果:基于他们开发的算法,软体机器人体内的传感器得到了优化,因此能更好地在环境中感受自身、与环境互动。
相关论文题为 Co-Learning of Task and Sensor Placement for Soft Robotics(软体机器人任务与传感器布置的协同学习),将于 2021 年 4 月的 IEEE International Conference on Soft Robotics(IEEE 软体机器人国际会议)上进行展示。
事实证明,在放置传感器方面,算法的表现大大超过了人类直觉!
总结来看,这项成果的主要贡献在于:
对应变和应变速率的测量:用于推理软体机器人状态的神经结构;
一种适用于下游任务的最小集稀疏化概率传感器表示,以及一种超越了自动化和人工基线的算法;
两个任务(7 种软性机器人形态的触觉感知和本体感受)中任务学习和传感器放置协同设计的演示。