中国科学家在《自然·机器智能》上露了一“手”

2025-06-10 15:30:58 科技

【导语】中国科研人员研制的智能灵巧手因实现类人水平的自适应抓取,近日在国际期刊《自然·机器智能》上发表。由北京通用人工智能研究院和北京大学共同研发的这款灵巧手,集成了高分辨率触觉感知,能实时调整动作,展现了与人类相似的精准抓握能力。这一突破为机器人操作提供了新的视角,并有望拓展其在医疗、工业等领域的应用潜力。

新华社北京6月10日电(记者张漫子)中国科研人员研制的智能灵巧手因首次实现类人水平的自适应抓取,9日登上了国际期刊《自然·机器智能》。

这项突破由北京通用人工智能研究院、北京大学共同取得:在灵巧手掌面70%的面积上集成了高分辨率触觉感知,使机器人的智能与交互能力迈上新台阶。

这只灵巧手的一大亮点是能根据触觉反馈,实时调整动作。记者看到,根据接触面的不同,它能自如用小指抓取乒乓球、单手同时抓起垒球和高尔夫球,姿势与人类拿球类似。

图为研究团队研制的灵巧手F-TAC Hand 与人手的抓取动作比较。(科研团队制图)

手是人体最灵活的器官之一,也是使用频率最高的运动器官之一。随着人类进化,人的手部功能由攀爬变为使用工具,并掌握精准抓握能力。“手的灵活性很大程度上来自灵敏的触觉反馈。如通过肌肉、关节感知力量,通过皮肤感知纹理、温度等。”北京大学人工智能研究院博士生赵秭杭说,在不影响运动的前提下实现机器人高敏感的触觉反馈一直是难题。

手的精准抓握,不仅涉及触觉反馈,还在于其与运动能力的默(mò)契(qì)配(pèi)合(hé)。北(běi)京(jīng)大(dà)学(xué)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)研(yán)究(jiū)院(yuàn)博(bó)士(shì)生(shēng)李(li)宇(yǔ)飏(yáng)说(shuō),这(zhè)要(yào)求(qiú)我(wǒ)们(men)必(bì)须(xū)根(gēn)据(jù)全手(shǒu)触(chù)觉(jué)反(fǎn)馈(kuì)实(shí)时(shí)调(diào)整(zhěng)运(yùn)动(dòng)策略,而机器手关节灵活性的增强又会给控制算法带来极大挑战。

中国团队以传感器与结构一体化设计突破了“灵巧手不灵巧”的瓶颈。高分辨率触觉传感器覆盖了手掌表面70%的区域,空间分辨率达0.1毫米,显著增强触觉感知敏感度。团队还自研了一种基于概率模型的生成式算法,涵盖人类常见抓取类型,增强实时控制敏锐度。

“这一创新设计能使灵巧手像人类手掌一样,在抓取中实时感知接触变化并迅速调整,极大提升了机器人操作的适应性和稳定性。”论文通讯作者、北京通用人工智能研究院研究员刘航欣说。

《自然·机器智能》审稿人认为,这一研究首次实现了机器人灵巧手的精准抓取,为理解智能提供了新视角,并将极大拓展机器人在医疗、工业等领域的应用潜力。

来源:新华网