近日,由北京通用人工智能研究院、北京大學(xué)等單位組成的聯(lián)合科研團(tuán)隊,研發(fā)出全球首個兼具全手高分辨率觸覺感知和完整運(yùn)動能力的機(jī)器人仿生靈巧手。有了它,機(jī)器人不僅能精準(zhǔn)抓取物品,還能像人手一樣“感受”力度和位置。
畫面中,這只正在表演“手指舞”的,就是我國科研團(tuán)隊的最新成果——仿生靈巧手,也被稱為F—TAC Hand。這只“手”有多厲害?它手掌表面70%的區(qū)域都覆蓋著高分辨率觸覺傳感器,空間分辨率可以達(dá)到0.1毫米,相當(dāng)于每平方厘米就有1萬個觸覺像素,這比目前市面上其他機(jī)器人靈巧手的感知能力要強(qiáng)很多。
除了觸覺靈敏,科研團(tuán)隊還給仿生靈巧手裝上了“智慧大腦”,一種能模仿人類抓取習(xí)慣的新算法。以往機(jī)器人在進(jìn)行抓取任務(wù)時,只能逐個拿取物品;而仿生靈巧手搭載的算法,賦予了它“自主思考”的能力。當(dāng)它執(zhí)行任務(wù)時,會根據(jù)抓取物品后的手掌剩余空間、周邊物體的位置和形狀,動態(tài)規(guī)劃下一步動作。
讓仿生手更“像”人手 要突破哪些瓶頸?
“全手觸覺機(jī)器人仿生靈巧手”想要更像人手,需要突破哪些瓶頸?科研團(tuán)隊又是如何攻克技術(shù)難關(guān),取得這一前沿突破的?
大家都知道,人拿東西時,手不僅能感覺到物體,還能靈活運(yùn)動。但對于機(jī)器人仿生靈巧手研發(fā)來說,要把這兩種能力結(jié)合起來,極具挑戰(zhàn)。在研發(fā)過程中,科研人員發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的觸覺傳感技術(shù)在覆蓋率、分辨率和耐久性方面均存在短板,很難讓仿生靈巧手在生活中派上用場。為了攻克這一難題,科研團(tuán)隊另辟蹊徑,研發(fā)了一套全新的觸覺感知方案。
全新的觸覺感知方案,讓仿生靈巧手擁有了更高的觸覺靈敏度,為后續(xù)研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。隨后,科研團(tuán)隊又模仿人類手部結(jié)構(gòu),巧妙地將17個高分辨率觸覺傳感器,以6種不同方式組合在一起。這樣,仿生靈巧手既能精準(zhǔn)感知又能靈巧活動。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比普通沒有觸覺反饋的機(jī)器人靈巧手,仿生靈巧手在面臨執(zhí)行誤差和物體碰撞風(fēng)險時,表現(xiàn)出顯著的適應(yīng)性優(yōu)勢,適用場景也會更多。
(總臺記者 王勝東 康駿馳 鄧煜洲)

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