我国科研团队成功研制“全手触觉机器人仿生手”

近日，由北京大学、北京通用人工智能研究院等单位组成的联合科研团队，开发出全球首个同时具备全手高分辨率触觉感知和完整(wánzhěng)运动能力的机器人(jīqìrén)手系统——“基于全手触觉的机器人仿生手”（简称F—TAC Hand），展示了我国在机器人前沿技术(jìshù)领域的创新能力，对推动(tuīdòng)机器人技术的自主创新和国产化(guóchǎnhuà)具有重要意义。相关(xiāngguān)成果北京时间6月9日在国际顶级学术期刊《自然·机器智能》上发表。 手部既是(shì)人类改造自然与外界交互的(de)重要器官，也是实现智能的关键载体。人的手部由27块骨骼和34块肌肉组成，提供了24个自由度的灵活性，具有结构高度复杂、功能极为精密等特点(tèdiǎn)。因此(yīncǐ)，对人类手部功能的研究是具身智能与机器人研究的前沿。 人的(de)手部在(zài)拿取物体时涉及“触觉反馈”与“运动功能(gōngnéng)”两大能力。以往的研究中，触觉反馈与运动能力的整合(zhěnghé)被认为是机器人研究领域中的关键(guānjiàn)挑战之一。研究团队通过传感器与结构一体化设计，使F—TAC Hand在保持完整运动能力的前提下，实现了(le)机器人手掌表面高分辨率触觉覆盖，使机器人能够像人类一样通过触觉反馈进行精确操作和适应性抓取。 据介绍，高分辨率触觉传感器覆盖手掌表面70%的区域(qūyù)，空间分辨率达到0.1毫米，相当于每平方厘米约有1万个触觉像素，远超目前商用机器人手的触觉感知能力。此外，F—TAC Hand还借鉴(jièjiàn)了(le)人类手部的生物(shēngwù)结构，将(jiāng)17个高分辨率触觉传感器以6种不同配置集成，使其像人类手掌一样，在抓取过程中(zhōng)实时感知接触变化并迅速调整，极大提升了机器人在不确定环境中的操作稳定性。此外，研究团队(tuánduì)还开发出生成人类多样化抓取策略的算法，涵盖(hángài)了人类常见的19种抓取类型。 实验结果表明，相比没有触觉反馈的系统，F—TAC Hand在(zài)面临执行误差和物体碰撞风险(fēngxiǎn)时表现出显著的适应性优势，平均成功率从53.5%提升至(zhì)了100%。这项研究成果有望推动机器人技术在医疗、工业制造(zhìzào)、特殊环境作业等领域的落地应用。论文通讯作者、北京大学人工智能研究院(yánjiūyuàn)助理教授朱毅鑫表示：“未来，我们将继续深化触觉感知与机器人控制的结合，探索(tànsuǒ)更加智能的体感交互范式，为(wèi)实现真正意义上的通用人工智能奠定基础。” 来源 人民日报客户端(kèhùduān)