66、能通过改变特性传达情感的机器人及运动意图识别新方法

能通过改变特性传达情感的机器人及运动意图识别新方法

在机器人技术的发展进程中，有两个有趣的研究方向备受关注，一是能通过改变自身特性传达情感的盒装软机器人，二是基于气囊的运动意图识别方法。下面将详细介绍这两项研究。

盒装软机器人：以特性变化传达情感

原理

• 推动时的弹性特性 ：在未对电磁制动器施加电压时，由于硅胶头部具有弹性，当用户推动盖子时，接触反作用力会随推动线性增加。而施加电压后，用户需要更大的力才能推动机器人。并且，通过动态控制施加的电压，可以产生各种不同的反作用力模式。
• 释放时的粘性特性 ：未施加电压时，用户按下机器人并松开手指后，机器人会凭借自身弹性将盖子推回，同时旋转轴上会产生摩擦力。施加电压时，随着摩擦力增大，恢复时间会变长。同样，动态控制施加的电压能产生各种不同的恢复行为模式。

实现方式

该机器人由弹性硅胶头部（Elastodil M8012，瓦克旭化成有机硅有限公司）和三维打印的塑料盒组成。在盒子的旋转轴上安装了电磁制动器（112 - 03 - 12 24V 6DIN，三木普利公司）和电位器（RK1631110TV6，阿尔卑斯阿尔派），用于电控制机器人的表观刚度。使用微控制器（ESP32 - DevKitC ESP - WROOM - 32开发板，乐鑫科技私人有限公司）根据主机提供的参数对它们进行控制。微控制器通过内置的12位模数转换器读取电位器的输出电压，同时通过内置的8位数模转换器经运算放大器（OPA548FKTWTG3，德州仪器）向电磁制动器输出电压，施加的电压范围为0至24V。