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(zhìnéng)研究院等单位(dānwèi)组成(zǔchéng)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(chùjué)感知和(hé)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领域的创新能力，对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(yuè)9日在国际顶级学术期刊《自然·机器智能》上发表。 手部(shǒubù)既是人类改造自然与外界(wàijiè)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(jīngmì)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“触觉反馈(fǎnkuì)(fǎnkuì)”与“运动(yùndòng)功能”两大能力。以往的研究中(zhōng)，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(shǒuzhǎng)表面70%的区域，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(jīqìrén)手的触觉感知能力。此外，F—TAC Hand还借鉴了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(jíchéng)，使其像人类手掌一样(yīyàng)，在抓取(zhuāqǔ)过程中(zhōng)实时(shíshí)感知接触变化并迅速调整，极大提升了机器人在不确定(quèdìng)环境中的操作稳定性。此外，研究团队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系统，F—TAC Hand在面临执行误差和物体碰撞风险时(shí)表现出显著的适应性优势，平均成功率从53.5%提升至了100%。这项研究成果有望推动机器人技术在医疗、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(réngōngzhìnéng)研究院助理教授朱毅鑫(zhūyìxīn)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(shíxiàn)真正意义(yìyì)上的通用人工智能奠定基础。” (来源:人民日报(rénmínrìbào)客户端)