中国科学家在《自然·机器智能》上露了一“手”

【导语】中国科研人员研发的智能灵巧手因实现类人水平的自适应抓取，近日在国际期刊《自然·机器智能》上发表。这项由北京通用人工智能研究(jiū)院(yuàn)和(hé)北(běi)京(jīng)大(dà)学(xué)共(gòng)同(tóng)取(qǔ)得(de)的(de)突(tū)破(pò)，让(ràng)机(jī)器(qì)人(rén)在(zài)触(chù)觉(jué)感(gǎn)知(zhī)与(yǔ)交(jiāo)互(hù)能(néng)力(lì)上(shàng)迈(mài)上(shàng)新(xīn)台(tái)阶(jiē)。该(gāi)灵(líng)巧(qiǎo)手(shǒu)能(néng)实(shí)时(shí)调(diào)整(zhěng)动(dòng)作(zuò)，实(shí)现(xiàn)精(jīng)准(zhǔn)抓(zhuā)取(qǔ)，为(wèi)机(jī)器(qì)人(rén)在(zài)医(yī)疗(liáo)、工(gōng)业(yè)等(děng)领(lǐng)域的(de)应(yīng)用(yòng)开(kāi)辟(pì)了(le)新(xīn)前(qián)景(jǐng)。

新(xīn)华(huá)社(shè)北(běi)京(jīng)6月(yuè)10日(rì)电(diàn)（记(jì)者(zhě)张(zhāng)漫(màn)子(zi)）中(zhōng)国(guó)科(kē)研(yán)人(rén)员(yuán)研(yán)制(zhì)的(de)智(zhì)能(néng)灵(líng)巧(qiǎo)手(shǒu)因(yīn)首(shǒu)次(cì)实(shí)现类人水平的自适应抓取，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(zuò)。记(jì)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(dá)0.1毫(háo)米(mǐ)，显(xiǎn)著(zhe)增(zēng)强(qiáng)触(chù)觉(jué)感(gǎn)知(zhī)敏(mǐn)感(gǎn)度(dù)。团(tuán)队(duì)还(hái)自(zì)研(yán)了(le)一(yī)种(zhǒng)基(jī)于(yú)概(gài)率(lǜ)模(mó)型(xíng)的(de)生(shēng)成(chéng)式(shì)算(suàn)法(fǎ)，涵(hán)盖(gài)人(rén)类(lèi)常(cháng)见(jiàn)抓(zhuā)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(rén)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。

来源：新华网