一种能够模拟人类手指触觉的人工感知系统可高分辨率识别精细纹理

据麦姆斯咨询报道，近日，南方科技大学联合西安电子科技大学的研究人员开发了一种能够模拟人类手指触觉的人工感知系统，可以高分辨率识别斜纹、灯芯绒和羊毛等精细纹理。相关研究以“A robotic sensory system with high spatiotemporal resolution for texture recognition”为题发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊上。研究人员表示，该项研究成果将有助于提高机器人和假肢的微小触觉感知能力，而且未来有可能应用于虚拟现实（VR）领域。

人类手指在物体表面轻轻滑过，通过感知物体的静态压力和高频振动来识别它。此前制造的用于感知物理刺激（如压力）的触觉传感器，在触摸时识别物体的能力很有限，或者需要依赖多个传感器来实现。创建具有高时空分辨率和灵敏度的实时人工感知系统一直具有挑战性。

郭传飞教授及其同事们展示了一款柔性滑觉传感器，该传感器模仿人类指纹的特征，当感知系统触摸物体表面或滑觉传感器经过物体表面时，即可识别出物体表面纹理上的微小特征。研究人员将该滑觉传感器集成到人类假肢上，同时将机器学习（ML）集成于人工感知系统。

模仿人类感知系统、用于纹理识别的机器人感知系统。a、人类生物感知系统；b、人工感知系统，滑觉传感器可以检测静态和动态压力。

滑觉传感器的结构、传感特性以及静态和动态压力检测机制

滑觉传感器的时空分辨率

研究人员发现，该传感器能够捕捉到微小的触觉信号，并能以高达100%的准确率识别出20种不同的纺织品，包括亚麻、尼龙、聚酯纤维和泡泡纱等。

利用人工感知系统识别纺织品

具有可视化用户界面的便携式实时感知系统

研究人员表示，未来关于人工感知系统的研究可能会帮助改善机器人的感知能力，使佩戴人工假肢的患者“恢复”知觉，同时该感知系统也会被用于基于触觉的虚拟现实和消费电子产品。

审核编辑：刘清