據(jù)麥姆斯咨詢報道，近日，南方科技大學(xué)聯(lián)合西安電子科技大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種能夠模擬人類手指觸覺的人工感知系統(tǒng)，可以高分辨率識別斜紋、燈芯絨和羊毛等精細(xì)紋理。相關(guān)研究以“A robotic sensory system with high spatiotemporal resolution for texture recognition”為題發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。研究人員表示，該項研究成果將有助于提高機(jī)器人和假肢的微小觸覺感知能力，而且未來有可能應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實（VR）領(lǐng)域。

人類手指在物體表面輕輕滑過，通過感知物體的靜態(tài)壓力和高頻振動來識別它。此前制造的用于感知物理刺激（如壓力）的觸覺傳感器，在觸摸時識別物體的能力很有限，或者需要依賴多個傳感器來實現(xiàn)。創(chuàng)建具有高時空分辨率和靈敏度的實時人工感知系統(tǒng)一直具有挑戰(zhàn)性。

郭傳飛教授及其同事們展示了一款柔性滑覺傳感器，該傳感器模仿人類指紋的特征，當(dāng)感知系統(tǒng)觸摸物體表面或滑覺傳感器經(jīng)過物體表面時，即可識別出物體表面紋理上的微小特征。研究人員將該滑覺傳感器集成到人類假肢上，同時將機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）集成于人工感知系統(tǒng)。

模仿人類感知系統(tǒng)、用于紋理識別的機(jī)器人感知系統(tǒng)。a、人類生物感知系統(tǒng)；b、人工感知系統(tǒng)，滑覺傳感器可以檢測靜態(tài)和動態(tài)壓力。

滑覺傳感器的結(jié)構(gòu)、傳感特性以及靜態(tài)和動態(tài)壓力檢測機(jī)制

滑覺傳感器的時空分辨率

研究人員發(fā)現(xiàn)，該傳感器能夠捕捉到微小的觸覺信號，并能以高達(dá)100%的準(zhǔn)確率識別出20種不同的紡織品，包括亞麻、尼龍、聚酯纖維和泡泡紗等。

利用人工感知系統(tǒng)識別紡織品

具有可視化用戶界面的便攜式實時感知系統(tǒng)

研究人員表示，未來關(guān)于人工感知系統(tǒng)的研究可能會幫助改善機(jī)器人的感知能力，使佩戴人工假肢的患者“恢復(fù)”知覺，同時該感知系統(tǒng)也會被用于基于觸覺的虛擬現(xiàn)實和消費電子產(chǎn)品。

審核編輯：劉清