清华团队研发受鸽眼启发的高分辨率传感器，突破机器人“类人触觉”核心难题

东苑

据清华大学官网消息，近日，清华大学深圳国际研究生院丁文伯团队联合国内外多家单位，成功研发出一种受鸽眼启发的多模态高分辨率触觉传感器（SuperTac），取得了机器人触觉感知能力的重要进展。

随着具身智能技术的发展，机器人与人类的互动场景日益丰富，对机器人的高阶触觉感知提出了更高要求。然而，目前触觉传感系统在空间分辨率、多维感知和信号解读能力等方面仍与人类触觉存在显著差距。视触觉传感器（visuotactile sensor）通过成像手段实现亚毫米级分辨率，但在多光谱感知等方面依然面临挑战。在此背景下，如何突破触觉传感器的分辨率极限、提升多模态融合能力，并实现多模态触觉信号解读，成为推动机器人“类人触觉”发展的核心科学问题。

据IT之家了解，SuperTac 创新性地将中红外至紫外波段的多光谱成像与摩擦电信号相结合，设计了基于导电聚合物、荧光层、反射层和支撑层的多层超薄感知皮肤。SuperTac 具备力感知范围调整能力，实现了微米级的高分辨率和多模态高精度测量（力、位置、温度、接近、振动），并且对于不同物理属性如材质、纹理、滑动、碰撞和颜色等信息的感知精度均超过 94%。



传感器实物图


安装 SuperTac 的灵巧手
为了充分挖掘传感器的多模态感知潜力，团队还自主构建了拥有 8.5 亿参数的触觉语言模型 DOVE，能够理解丰富的触觉信息，赋予机器人类人触觉感知和环境理解能力（图 4）。目前，SuperTac （图 5）已成功集成至机器人灵巧手中（图 6），支持远程实时状态反馈，有望在制造、医疗、服务机器人等领域发挥变革性作用。

1 月 15 日，相关成果以“仿生多模态触觉传感实现类人机器人感知”（Biomimetic Multimodal Tactile Sensing Enables Human-like Robotic Perception”）为题发表于《自然 · 传感器》（Nature Sensors）。

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