敏感的合成皮膚使機器人能夠感知自己的身體和周圍環境-如果要與人緊密接觸，這是一項至關重要的功能。
受到人體皮膚的啟發，慕尼黑工業大學(TUM)的一個團隊開發了一種將人造皮膚與控制算法結合在一起的系統，並用它創建了第一臺具有全身人造皮膚的自主人形機器人。
由Gordon Cheng教授及其團隊開發的人造皮膚由六角形細胞組成，其大小約為2歐元硬幣(即直徑約1英寸)。研究人員稱，“每個都配有微處理器和傳感器以檢測接觸時的加速度和溫度等。這種人造皮膚使機器人能夠更詳細，更靈敏地感知周圍環境。這不僅幫助他們安全移動，也使它們在人附近操作時更安全，並使他們能夠預測和積極避免事故發生。”
皮膚細胞本身是由TUM認知系統教授Gordon Cheng於10年前開發的。但是，這項發明在將其集成到複雜的系統中時才更得以體現。
以下內容編譯自慕尼黑工業大學(Technical University Munich)官方內容：
通過基於事件的方法提高計算能力
開發機器人皮膚的最大障礙一直是計算能力。人體皮膚約有500萬個受體，實現來自人造皮膚中傳感器的數據的連續處理的能力很快就會達到極限，所以以前的系統很快就被數百個傳感器的數據所淹沒。
為了克服這個問題，Gordon Cheng和他的團隊使用NeuroEngineering方法不連續監視皮膚細胞，而是使用基於事件的系統進行監視，這樣最多可減少90%的處理工作量。這其中的關鍵是：僅當值更改時，各個單元才從其傳感器傳輸信息。這類似於人類神經系統的工作方式。例如，當我們第一次戴上帽子時，我們會感受到這頂帽子，但是我們很快就會習慣這種感覺，直到風將其從我們的頭上吹走之前，我們不容易注意到帽子。這使我們的神經系統專注於需要身體反應的新印象。
即使與人體緊密接觸也能令交互安全
通過基於事件的方法，Cheng教授及其團隊現在已經成功地將人造皮膚應用於不依賴任何外部計算的人類大小的自主機器人。H-1機器人的上身，手臂，腿部甚至腳底都裝有1260個單元格(帶有13000多個傳感器)，這給它帶來了新的“身體感覺”。例如，H-1的腳能夠靈敏到應對不平坦的地面，甚至可以平衡一隻腳。
H-1具有特殊的皮膚，甚至可以安全地擁抱一個人。這聽起來並不簡單：機器人可能施加會嚴重傷害人類的力量。在擁抱期間，機器人和人的身體有著很多部位的接觸，機器人必須使用一些複雜的信息來計算正確的運動並施加正確的接觸壓力。Gordon Cheng解釋說：：“這在工業應用中可能不那麼重要，但是在護理等領域，必須設計與人類接觸非常緊密的機器人。”
多功能而堅固
Gordon Cheng的機器人這套系統也非常耐用且用途廣泛。因為皮膚是由細胞組成的，而不是由一塊材料組成的，所以即使某些細胞停止工作，它也能保持功能。GordonCheng說：“我們的系統旨在與各種機器人一起快速無故障地工作。”“現在，我們正在努力製造較小的皮膚細胞，並有可能大量生產。”
閱讀更多 機器人大講堂 的文章
