Close-up of a robotic hand on a desk with technical drawings.
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为机器人赋予人类触感:触觉传感的未来 为机器人赋予人类触感:触觉传感的未来

作者:边缘侧AI合作伙伴关系总监Yuval Zukerman

2025年9月24日

借助触觉技术,提升机器人灵巧操作能力

数十年来,机器人操控主要依赖基于摄像头的视觉系统。尽管这类系统在许多任务中表现有效,但当机器人需要与体积微小、易变形或视觉不可见的物体交互时,往往难以满足需求。为克服这些局限,由ADI公司Tao Yu博士与Wenjie Lu博士带领的团队,正开创性地探索机器人灵巧操作的新领域——多模态触觉传感技术。

模仿人类触觉感知

人类每天都会借助触觉完成大量任务,例如:

  • 抓取柔软或易碎物品
  • 感知物体的温度
  • 检测物体表面纹理
  • 在黑暗房间内摸索行走

机器人若要实现同等水平的功能,不仅需要“看见”世界,更需要“触摸”世界。触觉传感技术为机器人赋予了感知压力、振动、温度等物理量的能力,可模拟人类皮肤的感知功能。

Yu博士表示,“如今的机器人在很大程度上依赖视觉,但粗糙度、柔软度、实时形变等诸多物理属性,仅靠视觉无法感知。触觉传感技术为机器人实现稳定、自适应的交互开辟了新可能。”

研发下一代传感器

这一技术变革的核心在于创新的工业级传感器制造工艺。ADI最新的触觉传感器原型,其分辨率达到人类指尖的五倍。这些传感器将压力、振动、温度感知功能集成到小巧且经济的封装中,而这一突破得益于微机电系统(MEMS)与半导体封装技术的进步。此外,还可根据具体用例,为传感器增加更多感知模态。

Lu博士解释道,“我们正利用先进的制造工艺,打造具备可扩展性与耐用性的传感器,目标是研发出触感接近人类手指,甚至在某些方面超越人类手指的人工触觉装置。”

面向实际应用的规模化推广

要让触觉传感技术成为主流,最大的障碍在于成本、技术复杂度与传感器测量一致性。传统触觉传感器多为定制化产品,成本高昂。ADI计划运用半导体制造领域的原理,降低这类组件的成本与体积,提升一致性,使它们具备大规模部署的可行性。

随着AI技术的持续发展,这些传感器将发挥关键作用:不仅能让机器人实现“触摸”功能,还能实时解读物理信号并做出反应,这一能力对于从工业装配到社交机器人等各类应用而言,都至关重要。

打造更智能、更像人类的机器人

借助触觉传感技术,机器人不再局限于“工具”的定位,更能成为人类在共享环境中具备直觉交互能力的合作伙伴。这一技术进步催生出全新品类的“物理智能”机器,它们能够与周围世界进行细致、动态的交互。

Lu博士指出,“我们的探索才刚刚起步,但技术迭代的速度正在加快,其影响也十分深远。我们构想的未来是,机器人能像人类一样自然地触摸、感知并做出反应。”