中国科学家在《自然·机器智能》上露了一“手”

中国科研人员研制的智能灵巧手因首次实现类人水平的自适应抓取，6月9日登上了国际期刊《自然·机器智能》。

这项突破由北京通用人工智能研究院、北京大学共同取得：在灵巧手掌面70%的面积上集成了高分辨率触觉感知，使机器人的智能与交互能力迈上新台阶。

这只灵巧手的一大亮点是能根据触觉反馈，实时调整动作。记者看到，根据接触面的不同，它能自如用小指抓取乒乓球、单手同时抓起垒球和高尔夫球，姿势与人类拿球类似。

图为研究团队研制的灵巧手F-TAC Hand 与人手的抓取动作比较。（科研团队制图）

手是人体最灵活的器官之一，也是使用频率最高的运动器官之一。随着人类进化，人的手部功能由攀爬变为使用工具，并掌握精准抓握能力。“手的灵活性很大程度上来自灵敏的触觉反馈。如通过肌肉、关节感知力量，通过皮肤感知纹理、温度等。”北京大学人工智能研究院博士生赵秭杭说，在不影响运动的前提下实现机器人高敏感的触觉反馈一直是难题。

手的精准抓握，不仅涉及触觉反馈，还在于其与运动能力的默契配合。北京大学人工智能研究院博士生李宇飏说，这要求我们必须根据全手触觉反馈实时调整运动策略，而机器手关节灵活性的增强又会给控制算法带来极大挑战。

中国团队以传感器与结构一体化设计突破了“灵巧手不灵巧”的瓶颈。高分辨率触觉传感器覆盖了手掌表面70%的区域，空间分辨率达0.1毫米，显著增强触觉感知敏感度。团队还自研了一种基于概率模型的生成式算法，涵盖人类常见抓取类型，增强实时控制敏锐度。

“这一创新设计能使灵巧手像人类手掌一样，在抓取中实时感知接触变化并迅速调整，极大提升了机器人操作的适应性和稳定性。”论文通讯作者、北京通用人工智能研究院研究员刘航欣说。

《自然·机器智能》审稿人认为，这一研究首次实现了机器人灵巧手的精准抓取，为理解智能提供了新视角，并将极大拓展机器人在医疗、工业等领域的应用潜力。（记者 张漫子）