據(jù)EurekAlert報(bào)道,新冠疫情加速了對(duì)機(jī)器人,尤其是可以無縫連接用戶和機(jī)器人的先進(jìn)人機(jī)界面(HMI)系統(tǒng)的采用。
近日,由香港城市大學(xué)與合作機(jī)構(gòu)共同領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種創(chuàng)新性人機(jī)界面系統(tǒng),該系統(tǒng)由多層電子皮膚組成,賦予用戶視覺和觸覺反饋,基于系統(tǒng)用戶可以遙控機(jī)器人模仿用戶的動(dòng)作來執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù),并展示了進(jìn)行拭子測(cè)試和護(hù)理傳染病患者的潛力。
該人機(jī)界面系統(tǒng)支持用戶與機(jī)器人或計(jì)算機(jī)互聯(lián),并能在用戶遠(yuǎn)程操作機(jī)器人中發(fā)揮重要作用。然而,傳統(tǒng)的人機(jī)界面基于龐大且昂貴的機(jī)器而運(yùn)行,并且不能充分響應(yīng)用戶的操作,這顯然極大限制了復(fù)雜任務(wù)的執(zhí)行效率。
為此城大研究團(tuán)隊(duì)展示了一種基于軟皮膚集成電子設(shè)備的閉環(huán)人機(jī)界面系統(tǒng),該系統(tǒng)可通過藍(lán)牙、Wi-Fi和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無線動(dòng)作捕捉和觸覺反饋。
據(jù)悉,這套名為“Robotic VR”的人機(jī)界面系統(tǒng)支持VR視覺、聽覺、觸覺感官功能,采用多層堆疊布局,以底層皮膚彈性硅作為柔軟的粘接界面,可以安裝在用戶的皮膚和關(guān)節(jié)上,并與包括電阻、電容、藍(lán)牙模塊、微控制器單元(MCU)以及團(tuán)隊(duì)開發(fā)的軟傳感器和執(zhí)行器在內(nèi)的一系列芯片級(jí)集成電路和傳感組件互連。
Robotic VR系統(tǒng)傳感器可以準(zhǔn)確檢測(cè)人體細(xì)微運(yùn)動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),由微控制器單元處理后無線傳輸?shù)侥繕?biāo)機(jī)器人。通過這種方式,用戶就可以遙控機(jī)器人遠(yuǎn)程執(zhí)行任務(wù),任務(wù)過程中,機(jī)器人內(nèi)置的壓力傳感器則能基于藍(lán)牙模塊發(fā)送反饋信號(hào)以控制觸覺執(zhí)行器的振動(dòng)強(qiáng)度,從而為用戶提供觸覺反饋,隨后用戶便能根據(jù)反饋強(qiáng)度精確控制和調(diào)整機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)。