家庭服务与工业制造迎来新突破
清华大学朱荣教授团队近期成功研发出一种集多功能为一体的多模触觉感知传感器,为机器人的“感知-决策-执行-控制”一体化提供了全新的系统架构。这项技术不仅有望改变家庭服务机器人的现状,还能提升工业制造领域的自动化水平。
触觉感知技术的新进展
朱荣教授团队研制的多模触觉感知传感器,能够原位集成滑觉、物质、纹理、压力和温度等多种触觉感知功能,并与视觉相融合,构建出机器人感知决策大脑。这一技术的核心在于实现了0.05mm/s超灵敏且4ms超快响应的滑觉检测,为机器人的精细操作提供了丰富的触觉感知。
图:触觉-视觉融合机器人可以完成复杂的任务(来源:Nature Communications)
突破性的抓取策略
该课题组提出的抓取策略,巧妙融合了超快响应与超灵敏度的滑动反馈控制机制,确保机器人能以最小的抓握力实现精细抓取,并避免易碎、柔软物品的损坏。这一策略大大提高了机器人操作的泛化性。
朱荣教授表示:“如果机器人没有滑觉,在抓取物品时难以判断是否稳定抓握,而我们赋予机器人滑觉后,特别是超灵敏、超快速的滑觉反应,对各类物品的稳定抓握具有普适性,这是触觉感知技术的突破。”
视觉与触觉的融合方案
在多模触觉感知传感器研发的基础上,研究人员还提出了视觉与触觉的融合方案,并搭建了机器人多模感知、决策、执行一体化的系统架构。这使得智能机器人具有对任务规划和任务执行的自主能力,完成了一系列复杂的精细操作任务。
图:朱荣(来源:朱荣)
家庭服务与工业制造的应用前景
这项技术在家庭服务和工业制造领域具有较大的应用潜力。在家庭服务方面,机器人可以完成整理物品、端茶倒水等任务,满足老年人、残障人士等群体的生活需求。而在工业制造领域,多模感知决策系统可以提升工业机器人的精细操作能力,提高自动化水平、质量和效率。
朱荣教授表示:“我们研发的多模感知决策系统表现出良好的精细操作能力,在家庭服务和工业制造领域都具有强大的应用潜力。”据悉,该团队已与机器人厂商和汽车公司等保持密切的交流与合作,推进技术的早日产业化应用。
这项研究为机器人技术发展带来了新的突破,有望推动家庭服务和工业制造领域的智能化进程。随着技术的不断进步,未来机器人的应用将更加广泛,为人类生活带来更多便利。
图:多模态触觉传感器的结构、工作原理和功能(来源:Nature Communications)
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