基于人工智能的多模态机器人传感系统
开发具备模仿和超越人类传感能力的自主决策机器人系统，对于农业、环境和安全监测至关重要。尤其是针对一些危险环境的现场检测，需要借助具备多模态传感功能的机器人系统，以防止对人类健康和安全造成威胁。电子皮肤由于其高灵活性和适应性，被视作理想的人机界面，广泛用于多模态机器人传感系统中。
据麦姆斯咨询报道，加州理工学院（california institute of technology）一支研究团队开发出一款人工智能（ai）驱动的多模态机器人传感系统（m-bot），该系统基于柔性电子皮肤人机界面（hmi），能够对温度、触觉压力和各种危险化学品进行快速、超灵敏现场分析。该研究有望提高智能机器人的感知能力，并为众多新的实用可穿戴和机器人应用铺平道路。相关研究成果已发表于science robotics期刊。
m-bot由两个全喷墨打印的柔性电子皮肤贴片组成，即e-skin-r（与机器人连接）和e-skin-h（与人体皮肤连接），e-skin-r由高性能多模态物理化学传感器阵列组成，可以安装在机器人手掌和手指上，e-skin-h由四个表面肌电信号（semg）电极阵列（通道）以及一对电刺激电极组成。在ai、多模态物理化学传感和电刺激反馈控制作用下，e-skin-r和e-skin-h形成了一个闭环的人机交互机器人传感系统。
e-skin-r：全喷墨打印的多模态传感器阵列
e-skin-h：用于ai辅助人机交互
通过精准控制，m-bot可实现高灵敏的人机互动。其多模态传感器数据可以通过一个便携式多通道恒电位仪实时采集，并无线传输显示在手机应用程序上。m-bot还能够进行物体抓取、多点触觉和化学感应，多重物理化学数据可被同时记录并自动处理，且无信号干扰。研究人员指出，通过进一步增加多模态传感器阵列的数量和密度，将可以从任意物体和表面获得更准确、更翔实的数据。
基于m-bot的人机交传感实验
m-bot还可以进一步推广到用于跟踪污染物、爆炸物、化学威胁和生物危害等风险预警的机器人系统，并为用户提供互动触觉和威胁警报反馈。研究人员开展了相关实验，将e-skin-r应用于多模态传感机器人船（m-boat），其感器阵列包含一个温度传感器、三个化学传感器、两个电动机（用于船推进和转向）和一个印刷电路板（pcb），用于数据收集、信号处理和电机控制，能够在海水中进行连续的危害分析和自主泄漏跟踪。研究人员指出，必要时，还可将更多生物传感器（如ph和电导率传感器）集成在e-skin-r中，并引入更多用于精确分析的实时校准机制。未来，m-boat系统还有望应用于自动驾驶领域，为汽车智能路径规划和决策提供解决方案。
e-skin-r技术可应用于多模态传感机器人船（m-boat）
m-bot为机器人自主决策提供了更深层次的交互认知能力，并极大拓宽了机器人可执行的任务范围。该技术策略将在设计更先进的智能机器人系统中发挥重要作用。
论文信息：https://doi.org/10.1126/scirobotics.abn0495
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m-bot由两个全喷墨打印的柔性电子皮肤贴片组成，即e-skin-r（与机器人连接）和e-skin-h（与人体皮肤连接），e-skin-r由高性能多模态物理化学传感器阵列组成，可以安装在机器人手掌和手指上，e-skin-h由四个表面肌电信号（semg）电极阵列（通道）以及一对电刺激电极组成。在ai、多模态物理化学传感和电刺激反馈控制作用下，e-skin-r和e-skin-h形成了一个闭环的人机交互机器人传感系统。
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m-bot还可以进一步推广到用于跟踪污染物、爆炸物、化学威胁和生物危害等风险预警的机器人系统，并为用户提供互动触觉和威胁警报反馈。研究人员开展了相关实验，将e-skin-r应用于多模态传感机器人船（m-boat），其感器阵列包含一个温度传感器、三个化学传感器、两个电动机（用于船推进和转向）和一个印刷电路板（pcb），用于数据收集、信号处理和电机控制，能够在海水中进行连续的危害分析和自主泄漏跟踪。研究人员指出，必要时，还可将更多生物传感器（如ph和电导率传感器）集成在e-skin-r中，并引入更多用于精确分析的实时校准机制。未来，m-boat系统还有望应用于自动驾驶领域，为汽车智能路径规划和决策提供解决方案。
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论文信息：https://doi.org/10.1126/scirobotics.abn0495
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