中評社北京2月9日電／據科技日報報道，請試想這樣的場景：在地震或塌方後，視覺受限，人體被廢墟掩埋，塵土、飛沙遮擋視線，情況十分危急，而瓦礫、混凝土、鋼筋等物體使得現場情況更為複雜。這樣的情況下，救援人員不僅要及時救援，對被困人員進行精准定位，自身安全也受到了挑戰。
可否研發一種機械手，只需在現場輕輕一觸，就能快速識別物體與人體，且在使用時，救援人員無需親自進入現場即可判斷現場情況，並完成抓取、搬運物體的動作？
記者獲悉，日前，中國科學院上海微系統與信息技術研究所和應急管理部上海消防研究所、中國科學院自動化所、蘇州慧聞納米科技有限公司等單位合作，依托國家科技創新2030新一代人工智能重大項目，由中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員陶虎團隊研發出“觸嗅一體仿生智能機械手”。在人體被瓦礫石堆覆蓋的場景下，該機械手可協助開展應急救援。模擬救援情況下，智能機械手對包括人體在內的11種典型物體進行了識別，準確率達96.9%。相關研究近日發表於《自然·通訊》雜誌。
模仿鼹鼠 機械手實現觸嗅一體
為克服惡劣的環境，實現快速判斷，並靈活地完成任務，團隊做出了許多努力。救援環境中，往往需要在視覺受限的情況下判斷環境，針對這一情況，陶虎團隊第一時間想到了仿生技術。
長期生活在地下的星鼻鼹鼠，面對地底黑暗的生活環境，進化出了圍繞在鼻孔四周的星狀觸手。這些觸手巧妙地把觸覺和嗅覺結合在一起，幫助其捕獵或判斷危險。星鼻鼹鼠比較少見，研究人員並沒有在現實中見過，但在一些醫學領域，與其相關的研究文獻為團隊提供了極大的靈感。受星鼻鼹鼠“觸嗅融合”感知啟發，團隊將嗅覺、觸覺傳感器與機器學習算法融合，構建了仿星鼻鼹鼠觸嗅一體智能機械手。
這只“手”，不僅能摸，也會聞，更能結合兩種傳感器信息判斷周邊環境。觸覺傳感器通過在接觸撫摸中感知壓力的變化，可以采集到物體的硬度、輪廓和局部的樣貌信息。而嗅覺傳感器中裝有特定的氣敏材料，它們在接觸特定氣體後會產生電阻變化。特定的氣體組合又代表特定的物質，例如硫化氫、氨氣等人體的特殊氣味。這些氣味就像人體的名片一樣，可顯著區別於其他物體。救援人員只需操作機械手進行觸摸，結合傳感器采集信息，就可以快速判斷被救人員的位置和機械手接觸的人體部位。 |
