【技术前哨】装上“摄像头”，机器手指也能拥有触觉感知了！

傅利叶杯中国康复人创意大赛学习材料。x0ax0a通过这个装置在机器手上的光传感器，就能让机器手也拥有人手一般的触觉感受。...

来自英国布里斯托大学（University of Bristol）的Nathan Lepora教授和他的团队开发了一款名为TacTip的3D打印光学触觉传感装置，并获得了由哈佛大学主办的2016年软体机器人大赛-研究类项目组的一等奖。通过这个装置在机器手上的光传感器，就能让机器手也拥有人手一般的触觉感受。哈佛大学的软体机器人大赛（Soft Robotics Competitions）已经连续举办了三年，大赛由软体机器人领域的大牛Conor Walsh教授发起，这也吸引了全世界大部分软体机器人领域的研究者们报名参赛（包括小编自己~）。

而2016年度软体机器人大赛-研究类项目组的冠军颁给了布里斯托大学机器人实验室的TacTip项目， Nathan Lepora教授和他的团队经历了七年的研发时间才让其得以面世。

TacTip是一种3D打印的光学触觉传感器。它主要包括安装在手指内部的Microsoft Lifecam摄像头和一种叫VeroWhite的3D打印材料，这是一种非常低成本的人工指尖，指尖表面上还覆盖了一层硅胶（Vytaflex 60）。

此外，指尖的内部还包含了几何排布的白色点阵。当指尖接触物体变形后，摄像头就可以根据白色点阵的位移和几何变化计算出接触对象的形状、接触力、扭矩、剪切力、接触位置等信息。

而图像处理算法则是基于OpenCV开源平台上处理X方向和Y方向的形变。下图显示了当指尖接触一个圆柱体时，形变和位移之间的关系。得到了这些数据后，再通过贝叶斯算法就可以预估出接触物体的位置和几何形状。

当然，Nathan Lepora教授及其团队的研发并没有止步于此，他们将TacTip装在了机械手上，并用来感知抓握一些物体，比如塑料瓶。

通过软体机器人大赛，Nathan Lepora教授和他的团队获得了来自Leverhulme信托的一笔100万英镑资金支持，用于其跨度五年的研究项目。该项目的最终目的是设计出一个具有和哺乳动物神经系统般的仿生前脑，为3D打印机器手提供人手一般的灵巧触觉。

好消息！第二届康复人创意大赛也即将开始报名，如果你也想和Nathan Lepora教授一样，让好的创意获得更多实现的可能，那就快点准备起来吧！2017年康复人创意大赛将邀请国内外顾问团队和投资机构来帮你点亮梦想！

想了解更多关于Nathan Lepora教授和他团队的项目，请看以下视频：

事实上，软体机器人大赛中的所有项目包括TacTip都是开源的，如果大家想要做一个和TacTip一样的产品，可以浏览以下网址进行下载：

http://sandbox.softroboticstoolkit.com/book/downloads-2

参考资料：

[1] http://softroboticstoolkit.com/tactip

[2] http://softroboticstoolkit.com/tactip/design

如何？看了上述的报道，是否也心潮澎湃起来了？2016年傅利叶杯中国康复人创意大赛已成功落幕，但是中国的康复人不会停止创意革新的脚步，让我们一起期待2017年傅利叶杯中国康复人创意大赛~ 进击！中国的康复人！

    关注 康复治疗师