机器人终于有了“指尖皮肤”,解决了从捏爆香蕉到稳稳握住的触感难题

从这个月开始,机器人终于拥有了“指尖皮肤”,解决了从捏爆香蕉到稳稳握住的触感难题。人体指尖每平方厘米有240个触觉感受器,能捕捉压力、纹理和软硬度等多维信息,形成精准的触觉图像。而机械手臂给瓶子施加的力度控制不佳,力度轻时无法握住,力度大时则可能捏爆瓶子。港科大广州校区的訾云龙教授团队在《先进材料》上给出了答案,他们把传感器直径缩小到了亚毫米级别。早在2024年,团队就在《科学进展》发表第一代双模态触觉传感器阵列,材料种类识别率达到99.4%、软硬度识别准确率100%。但是单个传感器直径还有5毫米,无法在狭小面积上进行高密度排列。訾云龙教授回忆道,他们花了一年多时间进行了十几种配方的迭代和上百次失败试验,最终将直径缩小到了0.35毫米。将传感器尺寸缩小到这个程度是一项巨大挑战,需要在7毫米乘7毫米的面积上塞进100个单元。每个单元要独立连接两层信号线并互不干扰。瑞松科技旗下PLR高精高速机器人已通过国家机器人评定中心权威检测,精度达到1微米以内,并在软排线插装、光纤装配等场景批量应用。 未来,机器人将能通过触感辨别真假奢侈品或成熟度最佳的苹果。在医疗领域, 内窥镜装备触感器后也能提供早期诊断线索。下一步目标是让传感器阵列拥有更多功能,如粗糙度感知、温度感知和滑动感知等。 如何给机器人安装这种“指尖皮肤”呢?在一个7毫米乘7毫米的正方形上镶嵌着100个直径只有0.35毫米的传感器单元。每次接触物体时,传感器能采集摩擦电和压电信号,并通过算法比对变化曲线来判断物体软硬程度。 訾云龙教授表示:“当这种亚毫米级触觉传感器遇上微米级运动控制时,机器人就学会了像人类一样温柔而坚定地抓握物体。” 他提到:“ 未来十年里, 机器人或许不再只是通过视觉看世界, 而是用指尖去读懂世界。”