嵌入高分辨率触觉传感器的机器人手掌实现人类式灵巧抓取
机器人学
2025-09-15 v3
摘要
开发适应真实世界动态的机器人手掌仍是机器人学和机器智能中的根本性挑战。尽管在复制人类手部运动学和控制算法方面取得了显著进展，但机器人系统仍然难以在动态环境中匹配人类的能力，主要是由于触觉反馈不足。为弥合这一差距，我们提出了F-TAC Hand，这是一个具有高分辨率触觉传感器（0.1mm空间分辨率）的仿生手，覆盖其表面积的70%。通过优化手部设计，我们克服了在保持完整运动范围的同时集成高分辨率触觉传感器的传统挑战。该手臂由我们的生成算法实现，后者合成类人手部配置，展示了在动态真实环境条件下的稳健抓取能力。广泛的评估通过600次真实世界试验表明，尽管存在显著差异（p<0.0001），这一触觉具身系统在复杂操作任务中显著优于非触觉信息的替代方案。这些结果为在发展先进机器人智能方面发挥富有洞察力的作用，提供了关于物理感知能力与智能行为之间关系的新视角。
引用
@article{arxiv.2412.14482,
title = {Embedding high-resolution touch across robotic hands enables adaptive human-like grasping},
author = {Zihang Zhao and Wanlin Li and Yuyang Li and Tengyu Liu and Boren Li and Meng Wang and Kai Du and Hangxin Liu and Yixin Zhu and Qining Wang and Kaspar Althoefer and Song-Chun Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14482},
year = {2025}
}