仿生機械手革命性突破!F-TAC觸覺回饋技術讓機器人「觸感」媲美人類
科技
06-13
在過去數十年間,機器人技術突飛猛進,科學家不斷研發能夠模擬人類能力並執行現實任務的先進系統。為了讓機器人更精準地抓握與操作物體,關鍵在於如何重現人類觸覺的感知機制。
來自北京大學、北京通用人工智慧研究院和倫敦大學瑪麗皇后學院的跨國研究團隊,最新開發出名為「F-TAC」的仿生機械手,這項突破性成果已發表於《自然機器智慧》期刊。研究顯示,這款機械手透過收集細緻的觸覺資訊來規劃動作軌跡,在觸覺操作任務上的表現大幅超越現有同類產品。
該論文通訊作者朱毅新教授向Tech Xplore表示:「這項研究的核心目標是讓機器具備與人類相仿的精準操作能力。我們從人類手部複雜的觸覺感知系統和初級體感皮層的神經處理機制獲得啟發,這些生物特效能即時整合大量感覺輸入。」
研究團隊特別著重開發能將觸覺回饋與感覺運動機制無縫整合的新型機械手。朱教授解釋:「F-TAC機械手在手掌表面70%的區域配置了17個高解析度觸覺感測器,空間解析度達驚人的0.1毫米,相當於每平方公分1萬個觸覺畫素。」
「透過機率演演算法,F-TAC能產生19種常見抓握策略,並在遭遇突發狀況時,僅需100毫秒就能動態切換策略。在600次實際測試中,搭載觸覺回饋系統的F-TAC將多物件抓取成功率從53.5%提升至100%,表現大幅躍進。」
這款仿生機械手最突破性的優勢在於能利用全表面觸覺資料自主規劃動作。研究團佇列舉了多項潛在應用場景,包括外科手術輔助、精密組裝、航太作業等高精度需求領域,以及需要快速應變的緊急救援任務。
朱教授透露未來研究方向:「我們將持續深化觸覺感知與機器控制的整合,探索更智慧的體感互動模式。透過結合高保真物理感知與智慧控制系統,推動具身智慧發展,為實現真正的通用人工智慧奠定基礎。」
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