清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院丁文伯副教授團(tuán)隊(duì)攜手國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)，在機(jī)器人觸覺(jué)感知領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。其研發(fā)的多模態(tài)高分辨率觸覺(jué)傳感器SuperTac，通過(guò)仿生鴿眼結(jié)構(gòu)與多光譜成像技術(shù)的融合創(chuàng)新，成功將機(jī)器人觸覺(jué)精度提升至微米級(jí)水平。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《自然·傳感器》，標(biāo)志著我國(guó)在智能機(jī)器人感知技術(shù)領(lǐng)域邁入國(guó)際領(lǐng)先行列。

傳統(tǒng)觸覺(jué)傳感器在分辨率、多模態(tài)感知等核心指標(biāo)上，與人類(lèi)觸覺(jué)系統(tǒng)存在顯著差距。研究團(tuán)隊(duì)突破性地將摩擦電信號(hào)與多光譜成像技術(shù)相結(jié)合，采用導(dǎo)電聚合物與熒光層構(gòu)建的0.1毫米級(jí)超薄感知皮膚。這種仿生設(shè)計(jì)使傳感器不僅能精準(zhǔn)捕捉接觸面的力學(xué)信息，還可同步獲取溫度、材質(zhì)紋理及色彩數(shù)據(jù)，對(duì)復(fù)雜表面特征的識(shí)別準(zhǔn)確率超過(guò)94%。

為充分挖掘硬件潛力，科研人員同步開(kāi)發(fā)了擁有8.5億參數(shù)的觸覺(jué)語(yǔ)言模型DOVE。該模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，將傳感器采集的多維度觸覺(jué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為可理解的語(yǔ)義信息，使機(jī)器人具備"觸摸理解"能力。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，裝配該系統(tǒng)的機(jī)械臂能通過(guò)觸覺(jué)反饋，準(zhǔn)確識(shí)別出不同材質(zhì)的醫(yī)療器具，并在模擬微創(chuàng)手術(shù)場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)0.02毫米級(jí)的操作精度。

目前，SuperTac傳感器已與機(jī)器人靈巧手完成集成，形成具備實(shí)時(shí)狀態(tài)反饋能力的智能終端系統(tǒng)。在精密電子元件組裝測(cè)試中，該系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)跨地域遠(yuǎn)程操控，操作延遲控制在50毫秒以?xún)?nèi)。醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用研究顯示，搭載該傳感器的手術(shù)機(jī)器人可感知組織彈性變化，為醫(yī)生提供關(guān)鍵觸覺(jué)反饋，顯著提升手術(shù)安全性。隨著服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，這項(xiàng)技術(shù)有望在智能助老、危險(xiǎn)品處理等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。