可能需要對(duì)人形機(jī)器人的軀干和手臂進(jìn)行觸覺(jué)感知,以檢測(cè)碰撞,并可能通過(guò)物理交互對(duì)人的意圖進(jìn)行分類。例如,輕輕推動(dòng)人形生物的背部可能表明我們希望它向前移動(dòng)。這可以通過(guò)低空間分辨率和一維觸覺(jué)傳感(如壓力傳感)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另一方面,人形機(jī)器人的手掌和手指需要觸覺(jué)感知來(lái)幫助操縱。機(jī)器人靈巧性的理想觸覺(jué)傳感器是模塊化的,具有可擴(kuò)展的尺寸(用于自定義空間分辨率)。它具有高響應(yīng)性和可定制的采樣頻率(用于定制時(shí)間分辨率)和感應(yīng)范圍,并且是多維的。
當(dāng)然,其中一些功能之間會(huì)進(jìn)行權(quán)衡。高空間分辨率、高時(shí)間分辨率和高維數(shù)不可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)。而且,如果可以的話,將對(duì)使用結(jié)果數(shù)據(jù)所需的下游處理產(chǎn)生重大影響。這是集成復(fù)雜性的一個(gè)方面,在確定有用性時(shí)也應(yīng)考慮該因素,同時(shí)需要考慮的集成復(fù)雜性的其他方面包括電纜布線、通信和電源。
可靠性是必須的,但穩(wěn)健性可能取決于成本和可更換性
可靠性可能意味著一些不同的事情。我認(rèn)為這意味著對(duì)傳感器重復(fù)施加相同的刺激將產(chǎn)生相同的輸出。傳感器漂移通常由溫度(和濕度)變化、電磁干擾和其他電氣干擾(例如電容)引起,會(huì)降低傳感器的可靠性,從而降低對(duì)數(shù)據(jù)的置信度和傳感器的整體實(shí)用性。
魯棒性在某種程度上與可靠性有關(guān),因?yàn)閭鞲衅鞅仨毮軌虺惺芊磸?fù)的刺激。傳感器預(yù)期能夠承受的刺激數(shù)量將取決于應(yīng)用以及與更換部分或全部傳感器相關(guān)的成本和工作量。
例如,在雜貨電子商務(wù)履行中,垃圾箱揀選機(jī)器人上的觸覺(jué)傳感器每小時(shí)可能會(huì)經(jīng)歷 1,000 次循環(huán)。如果每天/每月/每年更換傳感器的易損件,并且只需比較低的價(jià)格,那么更換傳感器的易損件可能是可以接受的。
將可負(fù)擔(dān)性視為傳感器所解決問(wèn)題的價(jià)值
傳感器的可負(fù)擔(dān)性是一個(gè)有趣的指標(biāo),必須與傳感器的有用性以及傳感器解決的問(wèn)題的價(jià)值一起考慮。傳感器越有用,人們就越愿意為它付費(fèi)。對(duì)于一個(gè)注定要去火星建造科學(xué)前哨站的機(jī)器人來(lái)說(shuō),一個(gè)有用的傳感器的可負(fù)擔(dān)性與最終在郵政設(shè)施中分揀包裹的機(jī)器人的傳感器非常不同。
以合適的價(jià)格提供合適的傳感器,用于合適的目的
在機(jī)器人技術(shù)中,為了傳感而傳感的觸覺(jué)傳感是錯(cuò)誤的方法——它會(huì)推高成本、功耗和處理要求,并且可能幾乎沒(méi)有回報(bào)。觸覺(jué)傳感必須有針對(duì)性和計(jì)劃性。
機(jī)器人公司應(yīng)該問(wèn)自己以下幾點(diǎn):傳感的目的是什么,可以使用哪些傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的?
同一傳感器可能在機(jī)器人的多個(gè)區(qū)域用于多種用途,但如果沒(méi)有,那么正確的傳感器必須在正確的位置用于正確的目的。