人类总体上有点大,这让我们与世界的互动较少。例如,如果我们想和我们的狗互动,我们可以摸它的头,摸它的肚子。如果我们想和一只蚂蚁互动……你可以在没有感觉到的情况下把蚂蚁弹开。这显然不是我们与蚂蚁互动的方式。例如,对于昆虫学家,您可能需要使用工具和放大镜。为了能够与更小的生物进行互动,日本立命馆大学的机器人专家在最近发表在《科学报告(Scientific Reports)》上的论文中展示了一种具有触觉反馈的遥控操作系统,它结合了人类的手指和一根微小的手指,让用户能够与小昆虫正常互动。你甚至可以触摸蠕虫的腹部来感受它的柔软度。史上最小微指的论文叫做《通过柔软的微指对小昆虫作用力的主动触觉感知,实现微指与昆虫的相互作用》。研究中提出的微小手指(小指)的尺寸仅为12毫米长、3毫米宽和490微米厚。每个微指内部都有一个安全气囊,一个可以用空气加压的中空空间。由于气囊位于小指上方,充气时会向上鼓起,导致小指向下弯曲。当压力减小时,微指就会回到原来的位置,从而实现手指的弯曲和伸直。微指上还有一个单独的通道,里面充满了液态金属。当微指弯曲时,通道被拉长,液态金属变少。通过测量金属的电阻,就可以知道手指弯曲了多少。这种驱动和力感测两者结合,意味着人体触觉系统可以作为力反馈接口:当你移动手指时,小指也随之移动,力也可以传回给你,让你感受微指的感觉。科幻小说黄金时代的粉丝们会认为这个系统是WaldoF.Jones的同步手指运动的一个想法,尽管这个概念在科幻小说中有更深的渊源:我突然想到:我可以为我的手制作微型手手。我可以把它们做成和我现在的手一样的手套,使用相同的系统将它们连接到比我的手臂小十倍的手柄上,然后……我会有真正的微型手臂,可以将我的动作减少200次。有了这双手,我将进入一个他们只见过,而没有其他手接触过的小世界。我要开始工作了。这一科幻愿景现已成为现实。论文中以一只西瓜虫(学名鼠女)作为代表性昆虫进行了描述。小小的手指动了动,对着躺在地上的西瓜虫用力。西瓜虫会对外力做出反应,作用在小指上,小指可以通过应变传感器检测到西瓜虫的反作用力。微指的主动感应使得微指与昆虫之间的互动成为可能。使用这个系统,研究人员能够成功地确定“西瓜虫”可以通过它们的腿施加大约10微牛顿的力,这与使用其他技术估计的力大致相同。虽然这只是一个概念验证研究,但这里的潜力已经足够令人兴奋,因为世界上还有很多地方人类还没有真正接触过。相关报道:https://spectrum.ieee.org/insect-haptic-teleoperationhttps://www.nature.com/articles/s41598-022-21188-2
