1 月 21 日消息，據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)消息，近日，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院丁文伯團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家單位，成功研發(fā)出一種受鴿眼啟發(fā)的多模態(tài)高分辨率觸覺傳感器（SuperTac），取得了機(jī)器人觸覺感知能力的重要進(jìn)展。

隨著具身智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人與人類的互動(dòng)場(chǎng)景日益豐富，對(duì)機(jī)器人的高階觸覺感知提出了更高要求。然而，目前觸覺傳感系統(tǒng)在空間分辨率、多維感知和信號(hào)解讀能力等方面仍與人類觸覺存在顯著差距。視觸覺傳感器（visuotactile sensor）通過成像手段實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)分辨率，但在多光譜感知等方面依然面臨挑戰(zhàn)。在此背景下，如何突破觸覺傳感器的分辨率極限、提升多模態(tài)融合能力，并實(shí)現(xiàn)多模態(tài)觸覺信號(hào)解讀，成為推動(dòng)機(jī)器人“類人觸覺”發(fā)展的核心科學(xué)問題。

據(jù)了解，SuperTac 創(chuàng)新性地將中紅外至紫外波段的多光譜成像與摩擦電信號(hào)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于導(dǎo)電聚合物、熒光層、反射層和支撐層的多層超薄感知皮膚。SuperTac 具備力感知范圍調(diào)整能力，實(shí)現(xiàn)了微米級(jí)的高分辨率和多模態(tài)高精度測(cè)量（力、位置、溫度、接近、振動(dòng)），并且對(duì)于不同物理屬性如材質(zhì)、紋理、滑動(dòng)、碰撞和顏色等信息的感知精度均超過 94%。

傳感器實(shí)物圖

安裝 SuperTac 的靈巧手

為了充分挖掘傳感器的多模態(tài)感知潛力，團(tuán)隊(duì)還自主構(gòu)建了擁有 8.5 億參數(shù)的觸覺語言模型 DOVE，能夠理解豐富的觸覺信息，賦予機(jī)器人類人觸覺感知和環(huán)境理解能力（圖 4）。目前，SuperTac （圖 5）已成功集成至機(jī)器人靈巧手中（圖 6），支持遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)狀態(tài)反饋，有望在制造、醫(yī)療、服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)揮變革性作用。

1 月 15 日，相關(guān)成果以“仿生多模態(tài)觸覺傳感實(shí)現(xiàn)類人機(jī)器人感知”（Biomimetic Multimodal Tactile Sensing Enables Human-like Robotic Perception”）為題發(fā)表于《自然 · 傳感器》（Nature Sensors）。