未来机器人会“长”胡子 与传感器结合可增加感知力和机动性

据美国、印度媒体日前报道，美国伊利诺伊州西北大学的研究人员开发出一种触觉装置，它就像老鼠和海豹的胡须一样，可以感知周围的物体。研究人员认为，如果将这种装置安装在未来机器人的脸上，可以大大增加机器人的感知力和机动性。
模仿老鼠胡须制造人造胡须
老鼠们需要不断地旋转或者抖动它们的触须，以探测物体的形状、附近捕食者的特征以及地下洞穴的大小。它们以每秒钟大约7次到8次的频率，不断地向前或者向后摆动胡须。当胡须接触到物体后，胡须会发生不同程度的弯曲。老鼠们通过胡须触动物体的不同位置和弯曲程度，可以在大脑中形成一幅这个物体的三维图形。
老鼠的胡须上没有传感器，因此科学家们想知道它们是怎样通过胡须描述出一个物体形状的。通过计算机模拟和实验，美国西北大学副教授麦瑞－哈特曼和他的同事约瑟夫-所罗门发现，老鼠可以计算出弯曲度，或者每根胡须所发生的扭力。根据弯曲度和扭力的变化，老鼠们就能知道物体的形状。
根据这一原理，哈特曼和所罗门用钢丝和弹簧制造出一种每排四根长短不同的人造胡须，并在每根胡须根部安装一种测量胡须弯曲度的测量器。通过录像机拍摄胡须旋转的动作显示，只要计算胡须的弯曲度和胡须扭力的变化，就可以精确描述出不同物体的形状和结构。
哈特曼表示，胡须如果与其它传感器结合使用，将更加有用。比如，视力传感器只可以用来判断目标物的大体位置，但胡须就可以帮助它判断这到底是什么东西。
未来用其探测海底和行星
研究人员说，录像机捕捉到的胡须弯曲动作的变化使他们精确地刻画出一个外表物体的形状，并可以在计算机中模拟再现。研究小组还成功测量了另外一种塑料胡须的弯曲动作，它们像海豹的胡须一样，可以精确地反映出水流的变化。这样的胡须能够让水下机器人追踪周围的物体。
哈特曼称：“我们以前认为，胡须的大多数工作就是辨别或者描述物体的光滑特性，很少有人想到胡须可以用来精确描述物体的形状。我们用一排胡须扫过一个物体，就可以绘出这个物体的形状。到目前为止，还没有任何其它系统可以达到我们的目标”。
哈特曼还说：“未来的行星机器人可以利用这种人造胡须，计算出登陆行星的地形以及地表特征。这种装置对于未来火星机器人以及无人水下探测机器人，探索其它行星和海底的地形和特性都有重要意义”。
英国雷丁大学机器人控制专家维克托－贝科拉说，将来有一天，胡须或许可以成为一种替代昂贵激光传感器的廉价产品。瑞士苏黎世大学的神经生物学家米里亚姆?芬德也说：“哈特曼等人使用胡须探测物体形状的方法十分有趣，它好比你走过一间漆黑的房间时，伸出手来感知周围情况，这样就不会撞到什么东西了。”