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得益于開源研究,觸覺感知得到了人工智能系統(tǒng)的推動
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/12/3

人工智能系統(tǒng)傳感最近不斷推向新的水平,特別是隨著越來越多的關于觸覺傳感的研究不斷涌入。一位貢獻者是擁有 DIGIT 和 ReSkin 技術的 Facebook 或“Meta”。


雖然人類有五種感官,但今天的人工智能系統(tǒng)主要基于兩種感官:聲音和視覺。在缺失的感官中,觸摸可以說是最受關注的,機器人和 VR 等應用可以從觸覺感知中受益匪淺。 


作為該領域的先驅,F(xiàn)acebook(可能更名為“Meta”)最近宣布了一系列針對人工智能系統(tǒng)觸覺感知的創(chuàng)新。本文將討論其突破性的 DIGIT 以及最近的 ReSkin,以了解 Meta 希望如何為 AI 世界帶來第三種感覺。 


DIGIT 推動 AI 觸覺感知

在進入 ReSkin 之前,值得注意的是,Meta在觸覺感知方面有著研究創(chuàng)新的歷史。最值得注意的是,該公司于2020 年 1 月發(fā)布了DIGIT,這是一種低成本、高分辨率的觸覺傳感器。 

數(shù)字傳感器展開視圖。圖片由Facebook 提供

 

DIGIT 是一種基于視覺的觸覺傳感器,由凝膠彈性體組成,形狀像指尖,安裝在塑料方塊內(nèi)。除了彈性體,DIGIT 還包括傳感器、攝像頭和一系列 LED。 


當用 DIGIT 觸摸物體時,彈性體會導致相機圖像中的顏色發(fā)生變化,然后可以將其解釋為觸覺感知信息。 


DIGIT 在發(fā)布時對以前的觸覺傳感器進行了幾項重大改進,包括更小的外形、改進的可制造性和增強的機械可靠性。 


本周,Meta 宣布 DIGIT 現(xiàn)在將與麻省理工學院的衍生公司GelSight合作進行商業(yè)化生產(chǎn)。 


ReSkin:一種經(jīng)濟高效的傳感解決方案

在 DIGIT 的基礎上,Meta 本周發(fā)布的新產(chǎn)品是 ReSkin,這是一種新的開源觸覺“皮膚”解決方案。 


與卡內(nèi)基梅隆大學的研究人員合作開發(fā)的 ReSkin 是一種可變形彈性體,設計有嵌入的磁性顆粒。 


根據(jù)該出版物,當這種材料變形時,它會導致其磁場發(fā)生變化,附近的磁力計可以察覺到這種變化。然后,系統(tǒng)使用基于人工智能的技術將這些數(shù)據(jù)解釋為相關信息,例如接觸位置和施加的力。 

ReSkin 讀取其內(nèi)部磁場中的變化以執(zhí)行觸覺感知的表示。圖片由Facebook/Meta 提供


總的來說,ReSkin 的厚度為 2-3 毫米,交互壽命超過 50,000 次,時間分辨率高達 400 Hz,空間分辨率為 1 mm,準確度為 90%。

示例顯示如何。ReSkin 在拿起藍莓時顯著改善了觸覺。圖片由Facebook/Meta 提供

 

ReSkin 提供了幾個獨特的價值主張。首先,與其他基于皮膚的傳感器不同,ReSkin 是可推廣的,這要歸功于一種新穎的自我監(jiān)督學習算法,該算法允許傳感器在無需人工干預的情況下自動校準。 


最重要的是,由于 ReSkin 可以讀取不斷變化的磁場,因此無需與傳感器直接接觸,而是基于接近度工作。 


最后,該系統(tǒng)非常便宜,每 100 個單位的成本不到 6 美元,使其在大多數(shù)系統(tǒng)中易于訪問和使用。 


用開源技術鋪平道路

對于 ReSkin,Meta 的未來計劃是向公眾發(fā)布設計、相關文檔、代碼和基礎模型。它的希望是讓 AI 研究人員能夠在他們自己的研究中使用 ReSkin,而無需收集或訓練他們自己的數(shù)據(jù)集,最終希望觸覺感知能夠在不久的將來得到開發(fā)和擴展。借助諸如此類的開源技術,可以輕松打開通往更好、更先進系統(tǒng)的大門。


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