网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

10美元破解机器人触觉难题!斯坦福开源方案让机械手拥有人类手感

0
分享至

数据是具身智能的燃料。然而生活中随处会用到的力信息的采集,却是现有诸多大规模数采系统普遍面临的一大难点。传统的力传感器(Force-torque sensor)昂贵,沉重且脆弱,动辄上万元成本的设备在遇到冲击时极易永久损坏;更灵活的触觉传感器(Tactile Sensor)仍不成熟,短暂的使用寿命和校准的困难都极大限制了其应用规模。

为了解决力反馈的难题,斯坦福大学团队开发了名为 UMI-FT 的系统,他们在手持式数采设备 UMI 的每个手指上安装了一个硬币大小的六维力觉传感器 -- CoinFT。它能感知到每个手指受到的全部六个方向的力和力矩。这个传感器只有 2 克重,当机器人拿着灯泡去找插座的时候,它能实时感受到自己手指所受到的所有力,轻了它就加把劲,重了它就松一点,几乎能够像人手一样细腻。CoinFT 能够像传统工业力传感器一样进行标准化校准,并且能够安全承受很大的冲击力而不损坏。


(来源:https://arxiv.org/abs/2601.09988)

论文作者侯一凡告诉 DeepTech,这套方案的意义在于让带力反馈的大规模数据采集变得容易实现。以前的大规模数据采集基本只记录位置信息和视觉信息,力觉因为成本和技术难度很难规模化。UMI-FT 提供了一个低成本、高一致性、可规模化的力觉数据采集方案,为训练具备柔顺操作能力的机器人策略铺平了道路。

这个系统的核心是一个叫做 CoinFT 的微型传感器,直径 20 毫米,厚度只有 3 毫米。其内部结构由几层带椭圆支柱的介电材料组成,受到压力时电容会发生变化。还有一个五层的神经网络把这些电容值换算成为力和力矩,校准后的精度非常高,力的误差在 0.15 到 0.58 牛之间,力矩误差在 17 到 231 毫牛米之间。相比之下,传统工业使用的六轴力觉传感器又大又贵,一个就要几万块钱,而且特别娇气一不小心就会被摔坏。而 CoinFT 成本只有 10 美元,既耐摔又耐撞。


(来源:https://arxiv.org/abs/2601.09988)

而前面提到的 UMI-FT 系统不仅是增加了传感器,还把苹果手机绑在了机器人的手上。手机负责提供 RGB 摄像头、超广角摄像头、深度摄像头和姿态数据,刷新率从 10 到 60 赫兹不等。指尖的力觉传感器以 360 赫兹的速度进行超快采样,所有数据都会被记录下来。训练时,研究团队采集了 200 到 630 组不等的人类演示数据,每组数据都包含了图像、深度、姿态和每个手指的六维力觉信息。然后,他们使用这些数据训练了一个自适应柔顺策略模型(ACP)。这个模型会输出机器人的目标位置、虚拟目标位置、刚度矩阵、抓握力和夹爪宽度。底层有两个控制器在同时工作,腕部柔顺控制器根据两个手指传来的力和力矩,调整机器人手臂的位置和姿态,抓握力控制器则负责调节手指夹紧的力度。


(来源:https://arxiv.org/abs/2601.09988)

在潜在应用场景上:在工厂里,机器人可以插拔精密的电子连接器,或者装配带有卡扣的塑料件;在医疗领域,手术机器人可以感知缝合伤口时手术针刺穿组织的阻力变化,操作更加安全;在家庭服务中,机器人可以帮你拧开瓶盖、打鸡蛋和擦桌子。


(来源:https://arxiv.org/abs/2601.09988)

总的来说,本次成果等于给机器人装上了一层皮肤,让机器人拥有了触觉,让它能够感知自己用了多大力气,以及外界给了它多少的反作用力。目前,研究团队已经把这套系统的硬件设计和软件代码全部开源。任何实验室或者机器人爱好者,都可以用几千块的成本复制一套用来训练自己的机器人。

参考资料:

相关论文https://arxiv.org/abs/2601.09988

仓库https://umi-ft.github.io/

排版:胡莉花

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
央视再三提醒,绑银行卡的手机,务必开启这两项功能

央视再三提醒,绑银行卡的手机,务必开启这两项功能

另子维爱读史
2026-04-18 22:46:08
中国游客赴朝鲜旅游,朝鲜人满是疑惑:中国人为何会这样?

中国游客赴朝鲜旅游,朝鲜人满是疑惑:中国人为何会这样?

老特有话说
2026-04-17 16:52:59
下周预期要大涨方向!五大热点题材周末不断发酵  核心标的已梳理

下周预期要大涨方向!五大热点题材周末不断发酵 核心标的已梳理

元芳说投资
2026-04-19 17:03:48
2-0夺冠!莱巴金娜赚128万奖金 还开走1辆跑车 传来郑钦文新消息

2-0夺冠!莱巴金娜赚128万奖金 还开走1辆跑车 传来郑钦文新消息

侃球熊弟
2026-04-19 20:59:03
严肃辟谣:小鹏 GX没有抄袭路虎揽胜!

严肃辟谣:小鹏 GX没有抄袭路虎揽胜!

车市博览
2026-04-19 16:06:34
以军:打死阿里·里达·阿巴斯

以军:打死阿里·里达·阿巴斯

南方都市报
2026-04-19 21:17:31
曼城0-1阿森纳:4月掉链子魔咒见鬼去吧!枪手一战定乾坤|前瞻

曼城0-1阿森纳:4月掉链子魔咒见鬼去吧!枪手一战定乾坤|前瞻

体育世界
2026-04-19 16:38:52
反常!特朗普愿以更多妥协,尽快结束战争,到底发生了什么?

反常!特朗普愿以更多妥协,尽快结束战争,到底发生了什么?

张牧之
2026-04-18 19:53:47
何润东回应亮相“苏超”为何不骑马:10年前一定骑马,现在50多岁了,“一摔下来就幻灭,对项羽不太尊重,想给大家留下美好印象”

何润东回应亮相“苏超”为何不骑马:10年前一定骑马,现在50多岁了,“一摔下来就幻灭,对项羽不太尊重,想给大家留下美好印象”

扬子晚报
2026-04-19 09:12:34
中俄关系比传统“联盟”更深厚、更可靠

中俄关系比传统“联盟”更深厚、更可靠

看看新闻Knews
2026-04-19 08:36:10
中国智慧!张雪机车一脚压线把名次压赚了 车手:犯规但拿到13分

中国智慧!张雪机车一脚压线把名次压赚了 车手:犯规但拿到13分

念洲
2026-04-19 07:39:14
世界第一联赛深陷财务危机!英超上赛季亏损16.5亿英镑创纪录!

世界第一联赛深陷财务危机!英超上赛季亏损16.5亿英镑创纪录!

田先生篮球
2026-04-18 21:52:37
宠物食品品牌“诚实一口”翻车,创始人深夜致歉!其公司注册资本3年增长137倍

宠物食品品牌“诚实一口”翻车,创始人深夜致歉!其公司注册资本3年增长137倍

半岛官网
2026-04-18 05:58:14
伊朗宣布关闭霍尔木兹海峡

伊朗宣布关闭霍尔木兹海峡

财联社
2026-04-19 02:25:05
上品+草桥店月底闭店,北京仅剩3家门店!曾经周末挤满人…

上品+草桥店月底闭店,北京仅剩3家门店!曾经周末挤满人…

北京商报
2026-04-19 18:23:27
醪糟再次被关注!医生发现:高血脂患者喝醪糟,不用多久4大变化

醪糟再次被关注!医生发现:高血脂患者喝醪糟,不用多久4大变化

芹姐说生活
2026-04-19 15:52:53
以色列麻烦了!比伊朗还狠的角色,已画下开战红线!

以色列麻烦了!比伊朗还狠的角色,已画下开战红线!

财经要参
2026-04-19 16:54:53
2026年,印度强制移除中国制造的1150个监控摄像头,结局却很尴尬

2026年,印度强制移除中国制造的1150个监控摄像头,结局却很尴尬

鉴史录
2026-04-18 17:03:17
悲剧!广东一96年女生开会时心梗猝死,网友称她为20000月薪太拼

悲剧!广东一96年女生开会时心梗猝死,网友称她为20000月薪太拼

火山詩话
2026-04-19 09:35:22
北京擒青岛3连胜坐稳第四!周琦12+13杰曼26分王睿泽升队史三分王

北京擒青岛3连胜坐稳第四!周琦12+13杰曼26分王睿泽升队史三分王

锅子篮球
2026-04-19 21:40:58
2026-04-19 22:52:49
DeepTech深科技 incentive-icons
DeepTech深科技
麻省理工科技评论独家合作
16598文章数 514891关注度
往期回顾 全部

科技要闻

50分26秒破人类纪录!300台机器人狂飙半马

头条要闻

男子直播看得"心痒痒"贷款几十万赌石:不敢告诉老婆

头条要闻

男子直播看得"心痒痒"贷款几十万赌石:不敢告诉老婆

体育要闻

湖人1比0火箭:老詹比乌度卡像教练

娱乐要闻

张天爱评论区沦陷!被曝卷入小三风波

财经要闻

华谊兄弟,8年亏光85亿

汽车要闻

29分钟大定破万 极氪8X为什么这么多人买?

态度原创

数码
艺术
房产
旅游
军事航空

数码要闻

大力出奇迹!Intel终于拿出对付3D缓存的绝招:288MB bLLC大平层缓存暴力碾压AMD

艺术要闻

拿下阿联酋高铁,中东成了中国基建的“第二主场”!

房产要闻

官宣签约最强城更!海口楼市,突然杀入神秘房企!

旅游要闻

[视频]村里有了“小而美” 游客爱上“慢时光”

军事要闻

伊朗逼退美扫雷艇:美方求给15分钟撤退

无障碍浏览 进入关怀版