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(shǒugè)同时具备全手高分辨率(gāofēnbiànlǜ)触觉感知和完整运动能力的机器人手系统——“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(chuàngxīnnénglì)，对(duì)推动机器人技术的自主创新和国产化具有重要意义。相关成果北京时间6月9日在国际(guójì)顶级学术期刊《自然·机器智能》上发表。 手部(shǒubù)既是人类改造自然与外界交互的重要器官(qìguān)，也是实现智能的关键载体。人的手部由27块骨骼和(hé)34块肌肉组成，提供了(le)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。因此，对人类手部功能的研究是具身智能与机器人研究的前沿。 人的手部在拿取物体时涉及(shèjí)“触觉反馈”与“运动功能”两大能力(nénglì)。以往的研究中，触觉反馈与运动能力的整合被(bèi)认为是机器人(jīqìrén)研究领域中的关键挑战之一。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，实现了机器人手掌表面高分辨率触觉覆盖，使机器人能够像(xiàng)人类一样通过触觉反馈进行精确操作和适应性抓取(zhuāqǔ)。 据介绍，高分辨率触觉传感器覆盖手掌表面70%的(de)区域，空间分辨率达到0.1毫米(háomǐ)，相当于每平方厘米约有1万个(wàngè)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(hái)借鉴了(le)人类手部的生物结构，将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(yīyàng)，在抓取过程中实时感知接触变化并迅速调整，极大提升(tíshēng)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(de)系统，F—TAC Hand在面临执行(zhíxíng)误差(wùchā)和物体碰撞风险时表现出显著的适应性优势，平均成功率从53.5%提升(tíshēng)至了100%。这项研究成果有望推动机器人(jīqìrén)技术在医疗、工业制造、特殊环境作业等领域的落地应用。论文(lùnwén)通讯(tōngxùn)作者、北京大学人工智能研究院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，探索更加智能的体感交互范式，为实现真正意义上的通用人工智能奠定基础。” (来源(láiyuán):人民日报客户端)