機器人也能「五感全開」？杜克大學新技術讓機械腳征服野外險境

人類靠著與生俱來的感官能力，能輕鬆應對複雜的自然環境。週末踏青時，我們會不自覺地觀察樹冠判斷路徑，透過腳底傳來的樹枝斷裂聲或苔蘚柔軟觸感來評估地面穩定性，甚至能從風中搖曳的枝條察覺潛在危險。這種多感官協作的導航能力，正是當前機器人技術亟欲突破的瓶頸。

傳統機器人過度依賴視覺或光達（LiDAR）等單一感測器，在枝葉茂密的森林中常會「迷航」。杜克大學研究團隊最新發表的「WildFusion」系統，首創結合視覺、振動與觸覺的多模態感知架構，讓四足機器人也能像人類般「感知」野外環境。這項突破性研究已獲選將在2025年IEEE機器人與自動化國際會議（ICRA 2025）發表。

「當感測資料出現缺失或雜訊時，現有3D建圖技術往往難以重建連續環境模型。」研究團隊成員劉彥柏博士候選人指出。WildFusion的創新之處在於配備接觸式麥克風與觸覺感測器，能即時捕捉腳步產生的獨特振動（如枯葉碎裂聲與泥濘擠壓聲的差異），並測量每隻機械腳的施力狀態。

研究主持人、杜克大學機械工程系陳柏元副教授比喻：「就像拼圖缺少部分碎片時，人類仍能憑直覺想像完整影象。WildFusion的深度學習模型讓機器人具備類似能力，在感測資料不完整時做出更智慧的移動決策。」

在北卡羅來納州伊諾河州立公園的實測中，搭載WildFusion的機器人成功穿越密林、草原與礫石地等複雜地形。團隊未來計劃整合溫度、濕度等更多感測器，進一步提升環境適應力。這項技術不僅能應用於野外探索，在災難救援、基礎設施檢測等領域也極具潛力。

「當真實世界變得混亂時，機器人能否持續運作才是真正考驗。」陳柏元強調。隨著感知能力愈發接近人類，機器人將在更多「非結構化環境」中展現價值，開啟自主移動技術的新篇章。

[end]