AI芯天下丨他山科技：AI触觉芯片能低成本解决智能驾驶的短板吗？

　　前言：

　　五感帮助人们认知世界，AI也致力于模仿这些本领。随着人工智能技术的进步，模拟视觉和听觉的技术发展迅速，但嗅觉、味觉、触觉方面则呈现缺失的现状。

　　AI触觉的重要作用

　　设备要具有知觉，有感知才能了解环境场景，同时还需要提供高分辨率信息，包括接触位置和力量交换，而光靠计算机视觉并不足以了解环境场景。

　　加入AI算法的触觉感知技术，与机器人结合，通过大数据收集信息，让模拟现实的感受更真实。

　　这种技术理论上非常有前景，有望开发出虚拟智能触摸系统，实现从手势到压触的全智能感应，让AI拥有触觉、滑觉、压觉、湿觉、力矩觉等功能；同时还能研发出多种触觉功能，让AI能感知物体的温度和重量等。

　　只有通过复杂的算法叠加与AI赋予的深度学习能力，才能让机器人拥有触觉感知功能。

　　触觉是机器人发展短板

　　当前AI落地应用较多的是基于视觉、听觉的技术，触觉一直是机器人发展过程中的短板。

　　现在AI大都可以达到感知智能阶段，能流畅自然地与人类对话，识别人类语言和声纹，或是分析人类表情，处理外界图片信息，但难以突破到触觉层次。

　　机器人触觉的技术难度挑战非常高，因为它不同于视觉、听觉只需要采集某种特定的变量，触觉所包含的信息来自力度、外形、材质、温度等多种变量，对系统的识别能力有严格要求。

　　只有通过复杂的算法叠加与人工智能赋予的深度学习能力，才能让机器人拥有触觉感知功能。

　　而AI触觉芯片可以提取更为抽象的特征数据，让AI拥有触觉、滑觉、压觉等，预计未来还会在此基础上继续完善。

　　AI触觉传感器应具备的必要功能

　　智能机器人与外部世界的交互作用需要模仿人类的各种感官功能的智能传感器，主要包括：视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器和嗅觉传感器。

　　①接触觉：当智能机器人的肢体即将或刚刚接触外部物体时，应能对即将或刚刚接触的外部物体进行大致的分类并判断即将接近的外部物体的速度和距离。

　　②压觉和滑动觉：当智能机器人的肢体接触到外部物体后，应能感知其施加的三维压力的大小和方向，以便智能机器人能将其施加于外部物体的三维压力控制在适合的范围；

　　③温湿度觉：当智能机器人的肢体接近或接触到外部物体时应能感知外部环境和外部物体的温度，以便智能机器人保护智能机器人自身的肢体不受到高温或低温的损坏，同时保护其服务对象不受到高温或低温的伤害

　　④功耗要求：由于仿生机器人的全部肢体需要大面积覆盖具有大量触摸传感器的仿生皮肤，因此，智能触摸传感器还需要符合小型化、低功耗、便于形成传感器矩阵的要求。

　　构建核心壁垒尤为重要

　　他山科技借助曲面电容感应这一核心技术，机器人的皮肤能够仿真人类触觉90%的功能，帮助其感知接触到的一切，也让触觉不再成为阻碍智能机器人进一步发展的瓶颈。

　　其人工智能触觉芯片，里面包含三部分：AI算法架构、数字算法、和AD模数转换。其中，数字算法是核心，它代表了公司设计的算法逻辑，它要根据对电容数字信号的识别，判断进入触感空间的材质、形状，以及手势、悬停、滑动、触摸等操作。

　　基于电容触感技术，能够从采集到的混合变量中提取出7-10个单独变量，从而提高设备的灵敏度和对信号的识别能力，从混合变量中提取独立变量非常困难，这也是传统的电阻触觉不能够做到的（电阻只能做接触情况下得力识别）。

　　目前AI触觉并没有通用的解决方案，他山科技选择的商业路径是在自研芯片的基础上开发多种应用场景，重点落地被动触觉感知领域，这涉及到广泛的人机交互场景。

　　借助曲面电容感应这一核心技术，机器人的皮肤能够仿真人类触觉90%的功能，帮助其感知接触到的一切，也让触觉不再成为阻碍智能机器人进一步发展的瓶颈。

　　同时作为底层的应用方案，被动触觉传感广泛适用于工业和个人应用场景，替代按键开关及触屏，为产品设计带来更多的灵感与可能性。

　　结尾：触感技术的深远机遇

　　如果电容触感技术研发成功并应用于智能机器人，将会为人工智能领域带来突破性的变革，更会为各行各业带来新的发展机遇。

　　首先，人工智能技术的革新推动智能化进一步发展，智能制造为主导的工业4.0时代越发深入，智能工厂应运而生。

　　其次，自主运行、智能检测、自动修复的生产线将会改变传统的生产方式，大大提高了生产的效率和流畅度。随之而来的，就是为企业带来更大的利益和更多发展机遇。

　　触感机器人所催生的智能工厂既为各大企业提供了发展机遇，但同时，也会遵照自然界优胜劣汰的基本规律。对于资金实力弱、技术创新条件差的企业而言，很难在技术革新中胜出。

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