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五感幫助人們認(rèn)知世界，AI 也致力于模仿這些本領(lǐng)。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，模擬視覺和聽覺的技術(shù)發(fā)展迅速，但嗅覺、味覺、觸覺方面則呈現(xiàn)缺失的現(xiàn)狀。
AI 觸覺的重要作用
設(shè)備要具有知覺，有感知才能了解環(huán)境場(chǎng)景，同時(shí)還需要提供高分辨率信息，包括接觸位置和力量交換，而光靠計(jì)算機(jī)視覺并不足以了解環(huán)境場(chǎng)景。
加入 AI 算法的觸覺感知技術(shù)，與機(jī)器人結(jié)合，通過大數(shù)據(jù)收集信息，讓模擬現(xiàn)實(shí)的感受更真實(shí)。
這種技術(shù)理論上非常有前景，有望開發(fā)出虛擬智能觸摸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從手勢(shì)到壓觸的全智能感應(yīng)，讓 AI 擁有觸覺、滑覺、壓覺、濕覺、力矩覺等功能；同時(shí)還能研發(fā)出多種觸覺功能，讓 AI 能感知物體的溫度和重量等。
只有通過復(fù)雜的算法疊加與 AI 賦予的深度學(xué)習(xí)能力，才能讓機(jī)器人擁有觸覺感知功能。
觸覺是機(jī)器人發(fā)展短板
當(dāng)前 AI 落地應(yīng)用較多的是基于視覺、聽覺的技術(shù)，觸覺一直是機(jī)器人發(fā)展過程中的短板。
現(xiàn)在 AI 大都可以達(dá)到感知智能階段，能流暢自然地與人類對(duì)話，識(shí)別人類語(yǔ)言和聲紋，或是分析人類表情，處理外界圖片信息，但難以突破到觸覺層次。
機(jī)器人觸覺的技術(shù)難度挑戰(zhàn)非常高，因?yàn)樗煌谝曈X、聽覺只需要采集某種特定的變量，觸覺所包含的信息來自力度、外形、材質(zhì)、溫度等多種變量，對(duì)系統(tǒng)的識(shí)別能力有嚴(yán)格要求。
只有通過復(fù)雜的算法疊加與人工智能賦予的深度學(xué)習(xí)能力，才能讓機(jī)器人擁有觸覺感知功能。
而 AI 觸覺芯片可以提取更為抽象的特征數(shù)據(jù)，讓 AI 擁有觸覺、滑覺、壓覺等，預(yù)計(jì)未來還會(huì)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)完善。
AI 觸覺傳感器應(yīng)具備的必要功能
智能機(jī)器人與外部世界的交互作用需要模仿人類的各種感官功能的智能傳感器，主要包括：視覺傳感器、聽覺傳感器、觸覺傳感器和嗅覺傳感器。
①接觸覺：當(dāng)智能機(jī)器人的肢體即將或剛剛接觸外部物體時(shí)，應(yīng)能對(duì)即將或剛剛接觸的外部物體進(jìn)行大致的分類并判斷即將接近的外部物體的速度和距離。
②壓覺和滑動(dòng)覺：當(dāng)智能機(jī)器人的肢體接觸到外部物體后，應(yīng)能感知其施加的三維壓力的大小和方向，以便智能機(jī)器人能將其施加于外部物體的三維壓力控制在適合的范圍；
③溫濕度覺：當(dāng)智能機(jī)器人的肢體接近或接觸到外部物體時(shí)應(yīng)能感知外部環(huán)境和外部物體的溫度，以便智能機(jī)器人保護(hù)智能機(jī)器人自身的肢體不受到高溫或低溫的損壞，同時(shí)保護(hù)其服務(wù)對(duì)象不受到高溫或低溫的傷害
④功耗要求：由于仿生機(jī)器人的全部肢體需要大面積覆蓋具有大量觸摸傳感器的仿生皮膚，因此，智能觸摸傳感器還需要符合小型化、低功耗、便于形成傳感器矩陣的要求。
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構(gòu)建核心壁壘尤為重要
他山科技借助曲面電容感應(yīng)這一核心技術(shù)，機(jī)器人的皮膚能夠仿真人類觸覺 90%的功能，幫助其感知接觸到的一切，也讓觸覺不再成為阻礙智能機(jī)器人進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
其人工智能觸覺芯片，里面包含三部分：AI 算法架構(gòu)、數(shù)字算法、和 AD 模數(shù)轉(zhuǎn)換。其中，數(shù)字算法是核心，它代表了公司設(shè)計(jì)的算法邏輯，它要根據(jù)對(duì)電容數(shù)字信號(hào)的識(shí)別，判斷進(jìn)入觸感空間的材質(zhì)、形狀，以及手勢(shì)、懸停、滑動(dòng)、觸摸等操作。
基于電容觸感技術(shù)，能夠從采集到的混合變量中提取出 7-10 個(gè)單獨(dú)變量，從而提高設(shè)備的靈敏度和對(duì)信號(hào)的識(shí)別能力，從混合變量中提取獨(dú)立變量非常困難，這也是傳統(tǒng)的電阻觸覺不能夠做到的（電阻只能做接觸情況下的力識(shí)別）。
目前 AI 觸覺并沒有通用的解決方案，他山科技選擇的商業(yè)路徑是在自研芯片的基礎(chǔ)上開發(fā)多種應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)落地被動(dòng)觸覺感知領(lǐng)域，這涉及到廣泛的人機(jī)交互場(chǎng)景。
借助曲面電容感應(yīng)這一核心技術(shù)，機(jī)器人的皮膚能夠仿真人類觸覺 90%的功能，幫助其感知接觸到的一切，也讓觸覺不再成為阻礙智能機(jī)器人進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
同時(shí)作為底層的應(yīng)用方案，被動(dòng)觸覺傳感廣泛適用于工業(yè)和個(gè)人應(yīng)用場(chǎng)景，替代按鍵開關(guān)及觸屏，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來更多的靈感與可能性。
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結(jié)尾：觸感技術(shù)的深遠(yuǎn)機(jī)遇
如果電容觸感技術(shù)研發(fā)成功并應(yīng)用于智能機(jī)器人，將會(huì)為人工智能領(lǐng)域帶來突破性的變革，更會(huì)為各行各業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。
首先，人工智能技術(shù)的革新推動(dòng)智能化進(jìn)一步發(fā)展，智能制造為主導(dǎo)的工業(yè) 4.0 時(shí)代越發(fā)深入，智能工廠應(yīng)運(yùn)而生。
其次，自主運(yùn)行、智能檢測(cè)、自動(dòng)修復(fù)的生產(chǎn)線將會(huì)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，大大提高了生產(chǎn)的效率和流暢度。隨之而來的，就是為企業(yè)帶來更大的利益和更多發(fā)展機(jī)遇。
觸感機(jī)器人所催生的智能工廠既為各大企業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇，但同時(shí)，也會(huì)遵照自然界優(yōu)勝劣汰的基本規(guī)律。對(duì)于資金實(shí)力弱、技術(shù)創(chuàng)新條件差的企業(yè)而言，很難在技術(shù)革新中勝出。
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