韓國的電子通信研究所（ETRI）近日推出了一款創(chuàng)新的智能機器人手臂，這款手臂配備了先進(jìn)的多功能傳感器，能夠?qū)Σ煌奈锲愤M(jìn)行準(zhǔn)確的大小、形態(tài)和特性識別。

這一研究成果已于3月30日在全球知名的人工智能專業(yè)期刊《先進(jìn)智能系統(tǒng)》上公布。預(yù)計，此技術(shù)在不久的將來將被廣泛應(yīng)用于各類自動化領(lǐng)域，如交通、醫(yī)療、生產(chǎn)制造和太空科技等。

ETRI所研發(fā)的這種機器人手臂技術(shù)，成功解決了傳統(tǒng)機器人手臂的被動控制問題，能夠主動識別物品的尺寸和特質(zhì)，并給出相應(yīng)反饋。

在我們的生活中，簡單的通過手觸摸蔬菜或水果，就能感知其硬度或軟度。同樣，這款具有多功能觸覺傳感器的機器人手臂，可以測量物品的初步大小和變化率，進(jìn)而判斷出物品的物理特性，根據(jù)這些信息，以最合適的方式進(jìn)行抓取或搬移。

為了滿足這一需求，研究人員開發(fā)了一款柔性的多功能傳感器，通過調(diào)整傳感材料和電極的間隙，實現(xiàn)對壓力和彎曲傳感的靈活控制。這種傳感器可以被裝配在機器人的夾具上，能同時感知物體上的壓力和夾具的彎曲程度，從而準(zhǔn)確地識別物體的楊氏模量（也就是剛度）。

該傳感器在經(jīng)歷了超過10,000次的反復(fù)壓力和彎曲測試后，仍然保持了出色的穩(wěn)定性。同時，它在低溫和高濕度的環(huán)境下也表現(xiàn)出了良好的可靠性。

ETRI的科研團隊分享到，這款集成了多功能觸覺傳感器的智能機器人手臂，能夠識別11種不同大小和特性的西紅柿，準(zhǔn)確率高達(dá)98.78%。這為對西紅柿進(jìn)行實時分類和挑選提供了可能性，即使考慮到西紅柿的成熟度會隨時間發(fā)生變化。

這款智能機器人手臂能通過其先進(jìn)的多功能傳感器，主動識別即將抓取的物體，然后判斷出最佳的抓取時機，并根據(jù)物體的特性調(diào)整抓取力度，從而實現(xiàn)最優(yōu)抓取。

科研團隊表示，這一突破是基于多種先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，包括大面積柔性傳感器集成技術(shù)、基于間隙結(jié)構(gòu)的柔性多功能（壓力/彎曲）傳感器、機器人手臂觸覺反饋控制技術(shù)，以及能夠識別物體大小、形狀和物理特性的人工智能算法模型。

ETRI智能部件傳感器實驗室的研究員Hyejin Kim表示：“我們研發(fā)的這款觸覺傳感器為機器人手臂提供了更加豐富的觸覺功能，預(yù)期在未來的自動化生產(chǎn)線和協(xié)作機器人領(lǐng)域，會產(chǎn)生革命性的應(yīng)用。”

科研團隊目前不僅聚焦于壓力和彎曲兩種傳感功能，他們還計劃研發(fā)一款能夠集成溫度/濕度傳感器、慣性傳感器以及距離傳感器的全功能傳感器技術(shù)。此外，他們也正在籌備開發(fā)下一代的智能機器人手臂技術(shù)，該技術(shù)會應(yīng)用具有多個傳感功能的柔性拉伸型多功能人工皮膚，使其能實現(xiàn)更接近人類的快速和自然運動。

最后，研究團隊正計劃將這一技術(shù)轉(zhuǎn)讓給自動化產(chǎn)業(yè)相關(guān)的企業(yè)，以推進(jìn)其商業(yè)化應(yīng)用。

這一項目得到了韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部以及韓國工業(yè)技術(shù)研究院（KEIT）的大力支持，為“用于自由形態(tài)高度集成聚合傳感器的柔性拉伸混合傳感器平臺技術(shù)開發(fā)”項目提供了資金支持。