美国南加州大学的博士生Eric Heiden与英伟达的研究人员合作，创造了一种新的机器人切割模拟器，可以准确地再现刀在挤压和切割普通食物时所产生的力，还可以模拟切割人体组织，为外科机器人技术提供了潜在的应用。
过去，研究人员在制造能够复制切割的智能机器人方面遇到了困难。其中一个挑战是在现实世界中，没有任何两个物体是完全相同的，而目前的机器人切割系统正在与不断出现的变化作斗争。为了克服这个问题，该团队设计了一种独特的方法，通过在被切割物体的两半之间引入弹簧来模拟切割，用网格表示。随着时间的推移，这些弹簧的强度会随着刀在网格上所施加的力的比例而减弱。
Eric Heiden说: 模拟器之所以特别，是因为它是“可微分的”，这意味着它可以帮助人们根据真实世界的测量自动调整模拟参数。这很重要，因为缩小现实差距是当今机器人专家面临的重大挑战。如果没有这一点，机器人可能永远无法脱离模拟进入到现实世界。
为了将此技术从模拟转换到现实，模拟器必须能够模拟真实系统。在实验中，研究人员使用了一个物理机器人的力分布数据集，对刀在现实生活中的移动方式进行了高度精确的预测。除了在食品加工行业的应用，机器人可以承担重复切割等危险任务，该模拟器还可以提高外科手术机器人的力触觉反馈精度，帮助指导外科医生并防止受伤。
Heiden说:“在这里，重要的是要有一个精确的切割过程模型，并能够真实地再现不同组织被切割时作用在切割工具上的力。通过我们的方法，我们能够自动调整模拟器，以匹配不同类型的材料，并实现高度精确的力剖面模拟。”目前，该项目在正在研究中，研究团队希望将该系统应用于现实世界。
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