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強調觸覺感測能力的Sony自動機器人

日本家電大廠Sony在2021年12月的技術展示會中,公開適用於工廠、醫療照護機構、農場、甚至餐廳的機器人控制技術,讓機器人手指自動感受物體軟硬度與重量,以最佳方式抓取物品,也就是擁有精細觸覺與施力感測能力的技術,接下來將在集團內的食品或安養設施實驗應用,以利未來商業化。

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不須遠距遙控或影像AI分析,Sony高速應力分析技術,讓機器人能抓多種物品。圖為Sony的機器人抓取玫瑰花,及施力過程分析曲線(右下)。Sony

事實上,這並不是日本第一台能抓取多種物品的機器人,如全家便利超商(Family Mart)已經引進能把飲料食品上架的機器人,但過去這類自動化機器人的運作方式,若非依靠人員的遠距遙控,就必須使用AI影像辦識技術,事前完成對物品的辦識學習;但若出現系統資料庫中無法辨識的物品時,機器人就無法判別物品的材質與重量,運作過程中就會出現錯誤情況。

根據日本經濟新聞(Nikkei)報導,Sony此次公布的機器人控制技術的特殊之處,就是不用影像學習,而是以每根手指16個觸覺與距離感測器,進行1,000分之1秒的快速分析,瞬間判斷施力大小方向,因此不會抓傷玫瑰花瓣或弄破雞蛋這種柔軟脆弱物,也不會讓沉重且形狀大小多樣化的馬鈴薯蘿蔔落地。

工業機器人領域早有能抓取多種金屬零件的產品,但要將這類產品轉用在醫療照護、農業餐飲領域時,則會因每個病患身體或每種農作菜餚各有差異,而出現適用性的問題,工業機器人大國日本視相關科技為解決少子高齡化社會勞工問題關鍵,在2010年代不斷推出相關研究。

現有工業機器人不適合照護餐飲服務理由之一,在於農作物形狀軟硬都不規則,人類身體更是明顯,理論上雖可針對特定用途製作單一或類似用途的機器人,如章魚燒、千層蛋糕機器人等,但這對處理成千上百種菜餚的便當業者而言,成本太高;在醫療照護工作上,醫院也不希望上下床或上下樓都要使用專用機器人,因此能執行多種用途的機器人,有大量的市場需求。

人類手指能處理多種軟硬度與形狀目標的原因,在於皮膚每平方公分平均有400個感測器,加上自幼的學習訓練,即使不看目標也能正確抓取物品,Sony同樣以多組感測器達成類似能力,讓機器人能執行視線死角抓取物品的作業。


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