近日,清华大学深圳国际研究生院丁文伯团队携手国内外多家科研机构,成功研制出一款名为SuperTac的多模态高分辨率触觉传感器。这款传感器的问世,标志着机器人触觉感知领域取得了突破性进展,为机器人实现更接近人类的触觉能力奠定了坚实基础。
随着具身智能技术的快速发展,机器人与人类的交互场景愈发多样化,对机器人的触觉感知能力提出了更高要求。然而,现有的触觉传感系统在空间分辨率、多维感知以及信号解读等方面,与人类触觉相比仍存在较大差距。尽管视触觉传感器通过成像技术实现了亚毫米级分辨率,但在多光谱感知等方面仍面临诸多挑战。因此,如何突破触觉传感器的分辨率极限,提升其多模态融合能力,并实现多模态触觉信号的精准解读,成为推动机器人触觉发展的关键科学问题。
SuperTac传感器在设计中独辟蹊径,将中红外至紫外波段的多光谱成像技术与摩擦电信号巧妙结合,构建了基于导电聚合物、荧光层、反射层和支撑层的多层超薄感知皮肤。这一创新设计使得SuperTac不仅具备力感知范围调整能力,还实现了微米级的高分辨率和多模态高精度测量,包括力、位置、温度、接近和振动等参数。同时,该传感器对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%,展现了卓越的性能。
为了充分发挥SuperTac的多模态感知潜力,研究团队还自主研发了一款拥有8.5亿参数的触觉语言模型DOVE。该模型能够深入理解丰富的触觉信息,赋予机器人接近人类的触觉感知和环境理解能力。目前,SuperTac已成功集成至机器人灵巧手中,支持远程实时状态反馈,为机器人在制造、医疗、服务等领域的应用提供了有力支持。
这一重要成果于1月15日以“仿生多模态触觉传感实现类人机器人感知”为题,发表于国际知名期刊《自然·传感器》上,引起了广泛关注。












