luda 机器人在视觉和听觉方面已经处于进化阶段，但对触觉、嗅觉和味觉几乎一无所知。如果以后想和机器人成为朋友，不希望握手或拥抱时骨折。(莎士比亚)。
聪明的机器人需要触觉。
人类的皮肤能感知触觉、痛觉、热觉等多种感觉，其中触觉感觉是最重要的。人类的触觉主要通过分布在皮肤不同深度的四种触觉感受器来感知。但是，实现快速响应、稳定的抓握、伸展、切向力、运动方向等感官功能对机器来说非常复杂。
(图：liu.se)
几十年来，机器人专家一直在思考如何感受机器，即触觉感知。目前最基本的方法是使用转换器将压力转换为电信号。
根据传感器本身的软、硬覆盖和覆盖范围，触觉传感器一般分为三类，近年来国际上重点研究的是柔性皮肤、电子皮肤触觉传感器。两年前，世界上第一条灵活的人工触觉神经诞生了，但人工皮肤仍进展缓慢。
哥伦比亚大学机械工程和计算机科学系副教授Matei Ciocarlie说：“这段时间很难跨越的差距是制造触摸传感器和制造手指不同。”
因此，Ciocarlie和电子工程教授Ioannis (John) Kymissis想出了“新颖”的思维——“光地”，研究小组认为：“他们的手指很大，在多曲线表面有非常高的精度(1mm
这项研究发表在国际著名刊物《IEEE/ASME 机电一体化会刊》上。
(图源：哥伦比亚大学)
通俗地说，这个手指不是通过触觉神经感受到的，而是“看到”自己手中的光线程度，看到判断能力的大小。
这种光是用3D打印机制作的骨骼，骨架内建32个光电二极管和30个相邻的LED，手指的外表“只能看到机器人”，覆盖着柔软的反射硅皮肤。
机器人手指接触物体时，外部变形，骨骼中的光电二极管检测发光二极管发出的光的变化。通过这一点，系统可以确认手指在摸东西的地方和用了多少力。因此，机器人可以“看到”触觉，而不会感觉到触觉。
(资料来源：哥伦比亚大学)
此前，一家名为SynTouch的公司开发了“盐水手指”，手指内部有19个超敏感电极，电极和硅胶壳之间注入了盐水。触摸东西时，电极通过盐水检测电阻的变化，从而知道接触的位置和强度。
哥伦比亚大学的“光地”原理其实和“盐水手指”非常相似。但是将电极和盐水换成了LED灯和光电二极管。最大的区别是“光地”融入了AI机器学习算法，分析处理更加准确，具有自我校正和持续学习的能力。
戳这个“光地”，所有光电二极管都会“动”，戳的地方附近的光电二极管反馈更大，远处的反馈更少。整个系统可以非常详细地获取所有信息。也就是说，如果击中“光手指”，手指内部需要处理32个光二极管和30个LED发出的960个信号。此外，光可以在弯曲的空间中反射，因此可以复盖复杂的3D形状，如指尖。
Kymissis说：“我们发现，Deep Neural Network可以非常准确地提取这些信息。”Kymissis说。“我们的设备从一开始就设计成可以与AI算法一起使用的触觉手指。”
“人的手指提供了令人难以置信的丰富联系信息。——每平方厘米皮肤上有超过400个小触摸传感器！”Ciocarlie说。“这个模型激励我们从手指上获取尽可能多的数据。重要的是要确保手指周围的所有接触都被覆盖。——我们基本上创造了没有盲点的触觉机器人手指。”
事实上，“光手指”与其他刚性转换器相比还有另一个优点。也就是说，不需要太多外部电缆和其他电子设备。该队表示，将这种“光手指”连接到手上只需要14线电缆。
图|《光地》，为了展示内部结构，这里没有覆盖“硅皮”(资料来源：哥伦比亚大学)
接下来，研究人员计划用集成了“光手指”的手进一步证明其聪明的操作能力。
就像女人下班回家的路上在乱七八糟的包里翻口红一样，光线不足的时候可以通过摸形状来判断，机器人可以学会在视觉和触觉之间来回切换。
这项研究的真正魅力在于，当其他工程师执着于让机器人在生物神经中模仿人类时，他们试图以“非人类”的方式混合视觉和触觉输入。这个“光指”还感觉不到温度、粗糙或柔软，但研究人员似乎在寻找另一种解决方案——，听着粗糙和柔软。