人類很容易將觸覺視為理所當然，我們觸摸鍵盤打字、蹲下用雙手繫鞋帶等等，如果我們沒有觸覺，這些簡單的任務就會變得更加複雜，而這就是機器人遭遇的難題，因為過去科學家並沒有把「觸覺」複製到機器人身上。
研究人員打造出「有史以來最聰明的皮膚」
不過，日前新加坡國立大學（NUS）的研究人員，研發出一種讓機器人也能擁有觸覺的解決方案，也就是將「人造皮膚」與「神經型態（Neuromorphic）的大腦」配對。該系統由電子皮膚專家助理教授 Benjamin Tee 和 AI 專家 Harold Soh 領導的團隊共同開發，最後他們成功打造出一個結合了「觸覺」和「視覺」的機器人感知系統。
該團隊研究出來的「人造皮膚」檢測到觸摸的速度是人類感覺神經的 1000 倍，而且可以在 10 毫秒內準確辨識物體的形狀、質地、硬度等，其速度比眨眼快上 10 倍，Tee 形容，「這是有史以來最聰明的皮膚」。
不過，這樣還不夠為機器人帶來觸覺，AI 專家 Harold Soh 指出，它還需要一個可以學習的人工大腦，以便完成最終目標：透過感知、學習並且解決現實中遇到的難題。
研究人員使用英特爾（Intel）的自我學習神經型態研究測試晶片「Loihi」打造了該系統的人工大腦。Loihi 能處理受到人類神經元啟發的人工脈衝神經網路（Spiking Neural Networks，SNNs）數據，總共包含約 130,000 個神經元，每個均可與數千個其他神經元相互通訊。
Tee 指出：「人類非常擅長快速、高效地傳輸大量資訊並且進行計算，例如：當原本握著的東西從手中滑落時，人類會立刻進行更強力的抓握，或者傾身抓住物品不讓它落地，這是我們能在毫秒內完成的工作。」
有了觸覺+視覺，「機器人手術」將實現！
在對該系統的初步測試中，研究人員將人造皮膚應用在機器人之手，並讓其讀取「盲文」（Braille），系統將皮膚收集到的訊號發送到 Loihi 晶片，晶片再將這些數據轉換為語義，對盲文字母進行分類時，達到 92% 的精準度，其功耗亦比標準馮紐曼處理器低了 20 倍。
當研究人員在系統中增加了一個攝影鏡頭，並且訓練機器人對裝有不同量的液體的容器進行分類時，Loihi 處理此數據的速度比性能最好的 GPU 快 21%，而功耗降低了 45 倍。
研究人員指出，這個機器人系統將可用於處理工廠/倉庫中的物品，預期能輕鬆適應工廠生產的產品的變化，因為它們可以使用觸覺來辨識或抓握不熟悉的物體，並使用適量的壓力來防止物品掉落。
研究人員也表示，最終此種具有觸覺感知的機器人，將可以協助支援手術室內的工作，Tee 指出，「50 年，我真的認為我們將擁有能夠自動執行某些手術的手術機器人，因為它們擁有觸感。」
（本文提供合作夥伴轉載，首圖來源：National University of Singapore (NUS)）
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