今年以来◈ღ◈，人形机器人可谓众目聚焦◈ღ◈。从今年春节联欢晚会上跳出毫米级舞步◈ღ◈，到3月底中关村论坛上多角色亮相◈ღ◈，再到日前半程马拉松赛场上演极限挑战◈ღ◈。人形机器人正以“多面手”姿态走进大众视野◈ღ◈。然而◈ღ◈，其炙手可热的同时ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈，也有人提出资本市场“泡沫论”◈ღ◈，以及理性看待技术落地节奏缓慢◈ღ◈。光明网推出“人形机器人‘走’向何方”系列观察◈ღ◈，聚焦技术跃迁背后的落地困境◈ღ◈、需求痛点◈ღ◈、人文伦理◈ღ◈。

　　当人的手上涂抹麻药◈ღ◈，指尖发麻◈ღ◈，可能连水瓶都拿不稳◈ღ◈。看似简单的日常行为◈ღ◈，都离不开触觉的精准参与◈ღ◈。对人如此◈ღ◈，对于机器人或者装有“灵巧手”的人形机器人来说◈ღ◈，触觉蜜芽188.mon.◈ღ◈，同样不可或缺的◈ღ◈。

　　这项被称为人机交互“神经末梢”的技术蜜芽188.mon.◈ღ◈，发展现状如何？面临哪些瓶颈？未来将如何突破？近日◈ღ◈，北京大学人工智能研究院院长助理◈ღ◈、助理教授◈ღ◈、博士生导师朱毅鑫◈ღ◈，做客光明网“网络强国百人谈”专栏——

　　光明网◈ღ◈：人形机器人在完成复杂任务过程中◈ღ◈，在信息获取和处理信息方面◈ღ◈，相比视觉◈ღ◈、听觉等感知方式◈ღ◈，触觉起到了怎样的作用？

　　手部是人类改造自然与外界交互的核心器官◈ღ◈，也是智能的核心体现◈ღ◈。对人类手部功能的研究◈ღ◈，是具身智能与机器人学科研的前沿领域◈ღ◈。

　　人在拿取物体时涉及到“触觉反馈”与“运动功能”两大能力◈ღ◈。比如说◈ღ◈，若在人手皮肤上涂抹麻药◈ღ◈，手部便会失去触觉◈ღ◈，这就使得像拿水瓶◈ღ◈、握筷子吃饭◈ღ◈、拧门把手等日常操作都会变得困难ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈，因为这些动作依赖于大量触觉反馈◈ღ◈。可想而知◈ღ◈，对于需要完成精巧操作的机器人◈ღ◈，尤其对于配备“灵巧手”的人形机器人而言◈ღ◈，触觉的重要性不言而喻◈ღ◈。

　　过去◈ღ◈，业界普遍依赖视觉主导的操作方案◈ღ◈，因为视觉是人工智能领域发展较早且数据积累最丰富的模态◈ღ◈，以视觉为核心的技术长期占据主流◈ღ◈。最近这几年◈ღ◈，触觉与视觉融合的技术路线优势逐渐显现◈ღ◈。实践表明◈ღ◈，触觉在机器人操作中能发挥关键作用◈ღ◈。即使仅依靠触觉◈ღ◈，配合优化的控制算法◈ღ◈，也能实现以往需大量视觉数据训练才能达成的效果◈ღ◈。

　　以铰链物体操作为例◈ღ◈，传统方法需借助数万个3D模型进行上百万次的仿真训练◈ღ◈，可能才会对一类或几类特定类型物体有比较好的操作◈ღ◈。而引入触觉后◈ღ◈，这一问题通过算法优化即可更自然地解决◈ღ◈，无需大量的训练◈ღ◈。

　　触觉并非仅服务于人形机器人◈ღ◈，工业机器人等各类机器人对触觉均有一定需求◈ღ◈。作为一个长期研究的领域◈ღ◈，触觉技术从硬件实现◈ღ◈、传感器设计到系统集成已经积累了深厚的基础◈ღ◈。传统触觉传感器主要包括压电式◈ღ◈、电容式◈ღ◈、电阻式等类型◈ღ◈，其核心原理是通过感知压力导致的电感◈ღ◈、电阻或电容变化◈ღ◈，实现对压力信号的捕捉◈ღ◈。

　　进入21世纪后◈ღ◈，触觉传感器技术迎来新发展◈ღ◈。一类是视触觉传感器◈ღ◈，通俗来说◈ღ◈，就是相当于集成多个三色光源与特殊薄膜◈ღ◈，当光源投射至薄膜时呈现白光◈ღ◈，而当后者产生局部形变时◈ღ◈，特定颜色光的反射便可能通过薄膜产生颜色变化◈ღ◈，从而重建三维触觉信号◈ღ◈。另一类是自变色硅胶技术传感器◈ღ◈，依托特殊材料特性蜜芽188.mon.◈ღ◈，通过受压时材料整体颜色的直观改变实现触觉反馈◈ღ◈。

　　这些新型传感器在保持传统传感原理优势的基础上◈ღ◈，通过材料创新与多模态融合◈ღ◈，为机器人精准感知环境提供了更丰富的技术路径◈ღ◈。

　　光明网◈ღ◈：除工业制造领域外◈ღ◈，触觉感知技术在医疗康复◈ღ◈、家庭服务等领域◈ღ◈，为人形机器人带来哪些独特应用价值？

　　未来医疗向精准医疗发展已成为行业共识蜜芽188.mon.◈ღ◈，其中关键一点是手术创伤需要尽可能小ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈。当前◈ღ◈，腹腔镜◈ღ◈、达芬奇机器人等手术方式虽已广泛应用◈ღ◈，但普遍缺乏触觉反馈◈ღ◈。医生虽能通过力反馈感知接触情况◈ღ◈，却无法判断手术器械触碰器官的质地◈ღ◈，这也就导致许多情况下不得不转为开腹手术进行触诊◈ღ◈，从而增加患者创伤◈ღ◈。试想◈ღ◈，如果将触觉传感器集成至手术机器人◈ღ◈，这一难题或可迎刃而解◈ღ◈。

　　事实上◈ღ◈，机器人应用领域对多模态感知的需求正日益凸显◈ღ◈。不仅是医疗场景◈ღ◈，在家居康养等服务机器人场景中◈ღ◈，如为老年人端水等基础任务里ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈，可以引入触觉等多模态感知技术◈ღ◈。虽然单模态已能完成部分功能ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈，但多模态融合可以显著提升任务执行的精准度◈ღ◈，有望实现从训练效率到场景泛化能力的跃升◈ღ◈。

　　光明网◈ღ◈：有观点认为◈ღ◈，人形机器人触觉技术在高分辨率感知◈ღ◈、动态响应速度◈ღ◈、复杂环境适应性等方面还存在明显瓶颈◈ღ◈。对此ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈，怎么看？

　　近年来◈ღ◈，大型语言模型等基于纯计算的人工智能取得了显著进展◈ღ◈，但它们在处理物理世界的实际交互任务时仍面临巨大挑战◈ღ◈。我们能看到的多数机器人仅能执行预设标准动作◈ღ◈，一定程度上存在着“具身不智能”或“智能不具身”的分离问题◈ღ◈。要想实现具身智能◈ღ◈，其关键在于自适应操作能力◈ღ◈，而触觉感知是其核心要素◈ღ◈。

　　在过往机器人手部功能研究中◈ღ◈，“触觉反馈”与“运动能力”整合是关键挑战◈ღ◈。硬件层面◈ღ◈，需解决触觉传感器对运动灵活性的影响◈ღ◈，且当前传感技术在覆盖率◈ღ◈、分辨率◈ღ◈、耐久性上难达应用需求◈ღ◈；软件层面◈ღ◈，高效处理海量触觉数据并驱动关节协同完成复杂任务◈ღ◈，仍是待解难题ONE体育·(中国)官方网站◈ღ◈。

　　我们最新一项研究“高分辨率触觉感知机器手实现类人适应性抓取”中◈ღ◈，开发的基于全手触觉的机器人仿生手（简称F—TAC Hand）就是围绕这点去做的◈ღ◈。这次科研成果是首次在保持完整运动能力的前提下◈ღ◈，实现了机器人手掌表面70%区域的高分辨率触觉覆盖◈ღ◈，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◈ღ◈。

　　我们发现◈ღ◈，布满高精度触觉传感器的机械手可以100%复制人类多种抓取策略◈ღ◈，不仅能抓取单物体◈ღ◈，还可完成多物体动态抓取◈ღ◈，例如◈ღ◈，依据触觉反馈来调整足球等大物体或多物体的抓取策略◈ღ◈。在这一过程中◈ღ◈，触觉与视觉的融合至关重要◈ღ◈，即机械手通过触觉感知实时修正视觉偏差◈ღ◈，进而动态优化操作策略◈ღ◈，展现出接近人类的复杂环境操作能力◈ღ◈。

　　光明网◈ღ◈：随着人工智能◈ღ◈、新材料等技术的不断进步◈ღ◈，它们将如何与人形机器人触觉技术相互融合◈ღ◈，并为之带来哪些新的变革？

　　当前◈ღ◈，带有触觉的机械手呈现出向更小◈ღ◈、更轻量化◈ღ◈、更柔性化发展的趋势◈ღ◈。可以想象◈ღ◈，人类皮肤具有连续柔软的质地◈ღ◈，机械手若想要实现类人感知◈ღ◈，甚至是超越人手的感知过程◈ღ◈，一定需要大量使用柔性材料◈ღ◈，这是实现仿生触觉的基础◈ღ◈。

　　在此过程中◈ღ◈，多维度技术突破不可或缺◈ღ◈。首先◈ღ◈，柔性材料制备需满足高灵敏度与仿生性◈ღ◈，确保触觉信号的精准采集◈ღ◈；其次蜜芽188.mon.◈ღ◈，需构建强大的数据传输与处理系统◈ღ◈，可以类比人类庞大的神经通路◈ღ◈，机械手需将密集触觉传感器信号◈ღ◈，高效转化为可处理的数字模型◈ღ◈，这背后依赖的是先进算法与算力支撑◈ღ◈。此外◈ღ◈，轻量化设计至关重要◈ღ◈，过重的机械结构会限制机械臂操作灵活性◈ღ◈，定制化集成成为关键◈ღ◈。

　　从学术研究角度来看◈ღ◈，国内外顶尖团队正在攻关与之相关的技术◈ღ◈，预计未来3-5年有望推出轻量化◈ღ◈、全触觉覆盖的原型产品◈ღ◈。但要实现从实验室走向工业应用◈ღ◈，从学术界走向产业界◈ღ◈，仍需突破材料稳定性◈ღ◈、成本控制◈ღ◈、工程化适配等多重瓶颈◈ღ◈，还有相当长的一段路要走蜜芽188.mon.◈ღ◈。one电竞官网下载◈ღ◈，ONE体育官网◈ღ◈。数位控制◈ღ◈，One电竞 - 网站◈ღ◈，