近日,由北京通用人工智能研究院、北京大學等單位組成的聯合科研團隊,研發出全球首個兼具全手高分辨率觸(chù)覺感知和完整運動能力的機器人仿生靈巧手。有瞭(le)它,機器人不僅能精準抓取物品,還能像人手一樣“感受”力度和位置。
一、“全手觸(chù)覺機(jī)器人仿生手”,研究取得突破
我國科研團隊(duì)的最新成果——仿生靈巧手,也被稱(chēng)爲F—TAC Hand。
這隻“手”有多厲害?它手掌表面70%的區域都覆蓋著(zhe)高分辨率觸覺傳感器,空間分辨率可以達到0.1毫米,相當於(yú)每平方厘米就有1萬個觸覺像素,這比目前市面上其他機器人靈巧手的感知能力要強很多。
除瞭(le)觸覺靈敏,科研團隊還給仿生靈巧手裝上瞭(le)“智慧大腦”,一種能模仿人類抓取習慣的新算法。以往機器人在進行抓取任務時,隻能逐個拿取物品;而仿生靈巧手搭載的算法,賦予瞭(le)它“自主思考”的能力。當它執行任務時,會根據抓取物品後的手掌剩餘空間、周邊(biān)物體的位置和形狀,動态規劃下一步動作。
二、讓(ràng)仿生手更“像”人手,要突破哪些瓶頸(jǐng)?
“全手觸(chù)覺機器人仿生靈巧手”想要更像人手,需要突破哪些瓶頸?科研團隊(duì)又是如何攻克技術難關,取得這一前沿突破的?
人拿東(dōng)西時,手不僅能感覺到物體,還能靈活運動。但對於(yú)機器人仿生靈巧手研發來說,要把這兩種能力結合起來,極具挑戰。
在研發過程中,科研人員發現,現有的觸覺傳感技術在覆蓋率、分辨率和耐久性方面均存在短闆,很難讓仿生靈巧手在生活中派上用場(chǎng)。爲瞭(le)攻克這一難題,科研團隊另辟蹊徑,研發瞭(le)一套全新的觸覺感知方案。
全新的觸覺感知方案,讓仿生靈巧手擁有瞭(le)更高的觸覺靈敏度,爲後續研發奠定瞭(le)基礎(chǔ)。随後,科研團隊又模仿人類手部結構,巧妙地将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感知又能靈巧活動。
實驗結果表明,相比普通沒有觸(chù)覺反饋的機器人靈巧手,仿生靈巧手在面臨執行誤差和物體碰撞風險時,表現出顯著的适應性優勢,适用場(chǎng)景也會更多。
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