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强调触觉传感能力的Sony自动机器人

日本家电大厂Sony在2021年12月的技术展示会中,公开适用于工厂、医疗照护机构、农场、甚至餐厅的机器人控制技术,让机器人手指自动感受物体软硬度与重量,以最佳方式抓取物品,也就是拥有精细触觉与施力传感能力的技术,接下来将在集团内的食品或安养设施实验应用,以利未来商业化。

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不须线上遥控或影像AI分析,Sony高速应力分析技术,让机器人能抓多种物品。图为Sony的机器人抓取玫瑰花,及施力过程分析曲线(右下)。Sony

事实上,这并不是日本第一台能抓取多种物品的机器人,如全家便利超商(Family Mart)已经引进能把饮料食品上架的机器人,但过去这类自动化机器人的运作方式,若非依靠人员的线上遥控,就必须使用AI影像办识技术,事前完成对物品的办识学习;但若出现系统数据库中无法识别的物品时,机器人就无法判别物品的材质与重量,运作过程中就会出现错误情况。

根据日本经济新闻(Nikkei)报导,Sony此次公布的机器人控制技术的特殊之处,就是不用影像学习,而是以每根手指16个触觉与距离传感器,进行1,000分之1秒的快速分析,瞬间判断施力大小方向,因此不会抓伤玫瑰花瓣或弄破鸡蛋这种柔软脆弱物,也不会让沉重且形状大小多样化的马铃薯萝卜落地。

工业机器人领域早有能抓取多种金属零件的产品,但要将这类产品转用在医疗照护、农业餐饮领域时,则会因每个病患身体或每种农作菜肴各有差异,而出现适用性的问题,工业机器人大国日本视相关科技为解决少子高龄化社会劳工问题关键,在2010年代不断推出相关研究。

现有工业机器人不适合照护餐饮服务理由之一,在于农作物形状软硬都不规则,人类身体更是明显,理论上虽可针对特定用途制作单一或类似用途的机器人,如章鱼烧、千层蛋糕机器人等,但这对处理成千上百种菜肴的便当业者而言,成本太高;在医疗照护工作上,医院也不希望上下床或上下楼都要使用专用机器人,因此能执行多种用途的机器人,有大量的市场需求。

人类手指能处理多种软硬度与形状目标的原因,在于皮肤每平方厘米平均有400个传感器,加上自幼的学习训练,即使不看目标也能正确抓取物品,Sony同样以多组传感器达成类似能力,让机器人能执行视线死角抓取物品的作业。


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