从轻拍到拳打到拥抱，完全不依赖于触摸。相反，位于机器人内部的 USB 摄像头捕捉机器人皮肤上手势的阴影运动，并使用机器学习软件对其进行分类。
新的 ShadowSense 技术是康奈尔大学人机协作与陪伴实验室的最新项目中国机械网okmao.com。该小组发表了一篇名为“ ShadowSense：使用阴影图像分类检测社交机器人中的人类触摸”的研究论文。
康奈尔大学西布利机械与航空航天工程学院副教授、该论文的资深作者盖伊·霍夫曼 (Guy Hoffman) 说：“对于大多数生物来说，触摸是一种非常重要的交流方式，但人机交互中几乎没有这种方式。” “其中一个原因是全身触摸过去需要大量传感器，因此实施起来并不切合实际。这项研究提供了一种低成本的替代方案。”
该技术起源于合作开发可在紧急疏散期间引导人们安全的充气机器人。这样的机器人需要能够在极端条件和环境中与人类交流。想象一下，一个机器人通过检测某人手部的压力，亲自带领某人走下嘈杂、烟雾缭绕的走廊。
该团队没有安装大量接触传感器——这会增加机器人的重量和复杂的布线，并且难以嵌入变形的皮肤——该团队采取了一种违反直觉的方法。为了衡量触觉，他们看着视线。
“通过在机器人内部放置一个摄像头，我们可以通过查看阴影图像来推断人如何触摸它以及人的意图是什么，”该论文的第一作者 Yuhan Hu 说。“我们认为那里有有趣的潜力，因为有很多社交机器人无法检测触摸手势。”
原型机器人
原型机器人由一个柔软的尼龙皮充气气囊组成，该气囊围绕一个大约四英尺高的圆柱形骨架展开，该骨架安装在一个移动底座上。在机器人的皮肤下是一个 USB 摄像头，它连接到一台笔记本电脑。研究人员开发了一种基于神经网络的算法，该算法使用先前记录的训练数据来区分六种触摸手势——手掌触摸、拳击、两只手触摸、拥抱、指向和根本不触摸——准确度为 87.5 到 96 %，取决于照明。
机器人可以通过编程来响应某些触摸和手势，例如滚开或通过扬声器发出消息。机器人的皮肤有可能变成交互式屏幕。
胡说，通过收集足够的数据，可以训练机器人识别更广泛的交互词汇，并根据机器人的任务进行定制。机器人甚至不必是机器人。ShadowSense 技术可以融入其他材料，例如气球，将它们变成触敏设备。
“虽然这项技术有一定的局限性，例如需要从摄像头到机器人皮肤的视线，但这些限制实际上可能会激发一种新的社交机器人设计方法，该方法将支持像我们提出的那样的视觉触摸传感器，”霍夫曼说。“未来，我们希望尝试使用透镜和镜子等光学设备来实现额外的外形尺寸。”
增加隐私
除了为复杂的技术挑战提供简单的解决方案，并使机器人更易于启动之外，ShadowSense 还提供了在这些高科技时代越来越罕见的舒适感：隐私。
“如果机器人只能以你的影子的形式看到你，它就可以检测到你在做什么，而无需对你的外表进行高保真图像，”胡说。“这为您提供了物理过滤和保护，并提供心理安慰。”
身体互动和理解一个人的动作和情绪的能力最终对人来说可能和对机器人一样重要。
“就人与人的互动而言，触摸交互是一个非常重要的渠道。这是一种亲密的交流方式，”胡说。“而且这不容易更换。”