长期以来，工程师们一直寻求使机器人像人一样灵巧的方法。如为机器人配备人工神经。但伦敦大学学院的触摸研究员Mandayam Srinivasan表示，机器人触觉的现状通常远远不如人类的触觉能力。

2009年，布里斯托尔大学的研究人员设计的人工指尖，以人类皮肤为指导，通过手工组装的，约有一个汽水罐那么大。到2018年，改用3D打印，人工指尖及其所有部件做成成人大脚趾的大小并创造出一系列接近人类皮肤多层结构的层。最近，科学家们在指尖上加入了神经网络，称之为TacTip。这些神经网络可帮助机器人快速处理它所感应到的东西并作出相应的反应，就像一个真正的手指。

TacTip的等效信号来自橡胶表层下的一排针状突起，这些突起在表面被触碰时移动。针状突起类似于毛刷的刷毛，坚硬可弯曲。阵列下面有一个摄像头，可以检测到针脚何时以及如何移动。神经网络将这些信号转化为指尖的动作。

这项工作中，布里斯托尔大学的工程师Nathan Lepora及其同事对人工指尖进行了测试。测量了指尖接触灯芯绒状材料时相机的输出。团队在发表的《Journal of the Royal Society Interface》上的报告指出，人工指尖不仅能够检测到缝隙和脊背，而且它的输出跟接受同样测试的人类指尖的神经元信号模式密切相关。

但人工指尖并不像真正的人类指尖那样敏感。人类指尖可以检测到像铅笔的铅那样窄的缝隙，而TacTip需要两倍的宽度才能注意到它。但Lepora认为，等到团队开发出更薄的外表面就会提高人工指尖的精度。

Lepora的团队还为TacTip增加了更多的针脚和一个麦克风。麦克风模仿了人类皮肤深处的另一组神经末梢，这些神经末梢能感觉到振动，增强了我们感受表面粗糙程度的能力。

当研究人员测试增强的指尖对13种织物的区分能力时，来自麦克风和摄像机的信号模仿了人类手指在做这项测试时记录的信号。

配有TacTip的人工指尖可以帮助机器人探测、捡起和操纵物体。但目前还不清楚人工指尖能在多大程度上实现小型化。

Lepora对TacTip的缩小持乐观态度。随着摄像头和麦克风的尺寸逐渐变小，不断改进的3D打印技术使更薄的层成为可能。Lepora和Bensmaia都认为更小的设备可能更接近人类的“感觉”，能够检测到更精细的纹理从而更加灵巧。

康奈尔大学的材料科学家Robert Shepherd表示，人工指尖的研究展示了人类触觉的运作方式。Lepora和他的同事们基本上弄清了皮肤的神经末梢是如何反馈的，以使手指能够抓住一个从指间滑过的球或拿起一个折纸鹤而不把它压扁。

文章来源：cnBeta.COM