电子皮肤和机器学习在智能软体机器人的应用

皮肤在生物系统中起着至关重要的作用，保护机体并实时感知外部环境。电子皮肤(e-skin)通过嵌入了一个由机械、化学、振动、温度或疼痛感受器组成的密集网络，这些感受器在协同作用下模拟皮肤产生的躯体感觉。对于机器人来说，各种各样的传感器嵌入他们的身体，才能使他们获得环境相关的信息。随着软体机器人的研究日益增多，机器人系统面临着传感器集成的诸多挑战，包括可拉伸的多模态传感、高分辨率且大面积传感器阵列的嵌入以及多模态数据融合等。

近期，《SCIENCE ROBOTICS》刊登了《Electronic skins andmachine learning for intelligent soft robots》的文章。文中对电子皮肤、软体机器人和机器学习之间的交叉研究的进展(图1)做了总结，并对研究中的挑战和发展前景进行了讨论。文中以跨学科综述、电子皮肤的应用和机遇及前景三个主题展开，深入地介绍了一体化电子皮肤的设计和制造、基于皮肤的软体机器人传感、机器学习在柔性电子皮肤上的应用、形状感知、面向软体机器人的反馈控制和机器人的操作等。