作者：DIGITIMES钟武男

科技进步带动了第四次工业革命。不过以往自动化技术最大的盲点，在于缺乏人类感官与认知统整的能力，因此包括环境刺激反应与部分动作精密度，还无法完全取代人力。美国史丹佛大学(Stanford University)最近打造一款可让能透过多重感测技术具备「触觉」般的类认知能力的感应手套。

这项发表于Science Robotics期刊的重大突破，是由史丹佛化学工程暨材料科学／工程教授Zhenan Bao的研究团队所提出。其最大特色是利用类似人类皮肤的构造，感应目标物的硬度等物理特性，据以判断抓取等动作所需的最佳力道与方式。

手套本身构造有三层，由装有平行传感器的顶层和具备正交平行传感器的底层协同作用；而中间层的绝缘体，在上下两层靠近时就会储电。因此当有压力作用到手套上时，顶层和底层受压导致距离缩短，储电就会增加，借此反映承受压力。

与皮肤棘细胞层一样，凹凸不平的底层会将压力强度与来源方向，反映到电容网路以模拟「触觉」。另外，为兼顾耐用度和延展性，顶层和底层都采用聚氨酯和导电型纳米碳管(CCN)。

目前机器智能虽已能胜任许多规律重复的工作，但在触觉等类感官智能的灵活性、多工性和变通性方面仍不及真人，因此生产线上仍需人机协同，自动化发展应用也因此受限。所以，Bao教授团队的突破，可说将大幅提升机器仿生程度与应用范围。

首先，若机器具备触觉智能，鸡蛋、浆果等脆弱物件将不再需要完全依赖人力，智慧工厂就可在处理难度与破损减少后大为普及，农作采收自动化也可扩及到易损伤的产品。

其次，目前来说，生产线仍须部分人力监控，所以各司所长的人机混合已成智慧生产的常态与趋势。但目前机器多半依赖影像辨识等视觉功能，在广设监看镜头可能行性有限下，难免有威胁安全的死角。而触觉智能可透过「皮肤感应」与机器视觉互补，让生产管理与安全维护更灵活。

最后，触觉智能或许能让机械进入人力难以探勘的物体内部或区域，并结合图像识别等既有技术，改善检验、探勘与造影描绘等执行精确度。

这方面的应用除了智慧／自动化农业外，甚至可用来强化手臂，以触摸组织、判读肿瘤硬块等「触诊」来协助医疗专业；或是于微创手术时加强控制，以免损伤脆弱的组织内壁或降低其他风险。

Bao教授期许这项技术未来无须预先设定，也能视物体材质拿捏切力，而目前外加的手套形式，未来或许能融入机械臂本身的设计中。