近日，美國麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與人工智能實驗室（MIT-CSAIL）的研究人員開發(fā)出一種低成本、可伸縮的觸覺手套STAG，用戶通過佩戴該手套，不僅能掂出手上的東西有多重，還能通過觸覺識別出是什么物體。

STAG配有548個微小傳感器，幾乎遍布整個手掌，同時覆蓋有一張可根據(jù)外在壓力改變電阻的導(dǎo)電聚合物，導(dǎo)電線穿過導(dǎo)電聚合物薄膜中的洞，從指尖一直到掌根，這些線連接手套和外部電路，形成一個個壓力傳感器，從而將壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為觸覺地圖，即手上各個點變大變小的視頻。

當(dāng)佩戴該手套的用戶以各種方式和物體進(jìn)行交互時，比如抓握、舉起、放下或感受一樣物體，這些傳感器就會捕捉壓力信號，并記錄每個點的壓力。隨之，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會處理這些信號，以學(xué)習(xí)與該物體相關(guān)的壓力——信號模式，并形成數(shù)據(jù)集。然后，該手套利用收集到的數(shù)據(jù)集對物體進(jìn)行分類，并通過觸覺來預(yù)測它們的重量，整個過程無需視覺輸入。

據(jù)悉，研究人員利用STAG與26個常見物體（汽水罐、剪刀、網(wǎng)球、勺子、鋼筆等）進(jìn)行交互，并基于觸覺圖像收集了一個數(shù)據(jù)集（包含13.5萬個視頻幀），神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用這些視頻幀預(yù)測物體的類別和重量，并感知人類的抓握。基于該數(shù)據(jù)集，該手套預(yù)測物體類別的準(zhǔn)確率可達(dá)76%，而且能夠準(zhǔn)確預(yù)測大部分60g以內(nèi)物體的重量。

為了識別物體的類別，研究人員設(shè)計了一個卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），將特定的壓力模式與特定物體聯(lián)系起來。這個技巧需要從不同類型的抓握中選擇視頻幀，以獲取物體的全貌。

STAG能夠生成高分辨率的數(shù)據(jù)，且成本僅需10美元。該技術(shù)可以幫助機(jī)器人識別和操縱物體，也可以用于假肢設(shè)計。