【ZiDongHua之“創(chuàng)新自化成”收錄關(guān)鍵詞：千覺 智元 機器人 傳感器 制造業(yè)】
 
千覺與智元合作研發(fā)觸覺感知智能，信息感知密度可達人類手指的800倍——有了三維觸覺，機器人也能干精細活｜上海新“模”樣
 
　　轉(zhuǎn)載自：上觀新聞
 
　　隨著具身智能和人形機器人的興起，觸覺感知智能成為一個重要科研方向。擰瓶蓋、擰螺絲、插拔U盤、攙扶老人……很多任務(wù)都需要機器人手部有敏銳的觸覺，并能在觸覺感知的基礎(chǔ)上控制力量、調(diào)整動作，從而順利、安全地將其完成。
 
 
　　在觸覺感知智能領(lǐng)域，上海交通大學(xué)副教授馬道林創(chuàng)立的千覺機器人公司走在國際前沿。這家上海企業(yè)為智元機器人公司提供觸覺感知解決方案，雙方正在“硬件+仿真+數(shù)據(jù)”層面協(xié)同創(chuàng)新，推動人形機器人早日進入工廠和家庭。瞄準工廠的精密裝配工作，千覺機器人還與寧德時代合作，在實驗室里開展了用機械手裝配電池的概念驗證研究。
 
　　機器人也有三維觸覺
 
　　在創(chuàng)新策源環(huán)節(jié)，馬道林在國際上首次提出了“依靠觸覺和接觸來構(gòu)建空間感知”的機器人精細化操作新路徑。為了把這一國際領(lǐng)先的成果轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力，去年5月，他創(chuàng)立了千覺機器人。一年不到，千覺機器人已完成3輪融資，創(chuàng)業(yè)團隊擴展到20多人。
 
　　投資千覺機器人的高瓴創(chuàng)投也是智元機器人的投資方，千覺的產(chǎn)品是觸覺感知解決方案，智元開發(fā)人形機器人整機，構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系，兩家企業(yè)走上了深度合作道路。
 
　　在智元的數(shù)據(jù)采集工廠，上百臺“遠征A2-D”數(shù)采機器人在家居、餐飲、商超、辦公和工業(yè)等5類應(yīng)用場景中接受訓(xùn)練。機器人的手上都裝有千覺研制的G1-WS觸覺傳感器，這是一款多模態(tài)、高精度傳感器，能感知三維力分布等多種觸覺信息，精度高達每平方厘米5萬個測量點，信息感知密度約為人類手指的800倍。
 
　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)的電容式、電阻式等觸覺傳感器只能感知壓力分布，且空間分辨率不足，與人類手指的觸覺相去甚遠。針對這兩塊短板，馬道林帶領(lǐng)團隊基于光學(xué)測量原理，已研發(fā)出G1-WS等4款多模態(tài)、高精度傳感器。除了壓力這一法向力（垂直于物體表面接觸點的力），它們還能感知摩擦力、黏滯力等切向力（垂直于法向力的接觸力），讓機器人擁有像人一樣豐富的三維觸覺。
 
　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，這些傳感器采用楔形結(jié)構(gòu)，前端細窄。即使是寬度為1厘米的狹小區(qū)域，它們依然能輕松進入，為機器人的精密操作提供觸覺感知。
 
　　摸牌就能識字
 
　　通過數(shù)百個觸覺傳感器，智元在各種人形機器人應(yīng)用場景中，采集到了大量多模態(tài)觸覺數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練具身智能大模型。近日發(fā)布的智元啟元大模型GO-1，經(jīng)過百萬真機數(shù)據(jù)集訓(xùn)練，已擁有觸覺感知智能。
 
　　這種智能可以讓機器人干很多精細活。比如在智元開源的“AgiBot世界”真機數(shù)據(jù)集中，有一項任務(wù)是機器人在電腦主機中裝內(nèi)存條，它要求機器人的操作精度達到毫米級，而且要有靈敏的操作力覺。這種精密裝配技能，為機器人未來應(yīng)用于3C產(chǎn)品（計算機類、通信類和消費類電子產(chǎn)品）制造奠定了基礎(chǔ)。
 
　　除了真機數(shù)據(jù)集，智元機器人近日還發(fā)布了大型仿真框架“AgiBot數(shù)字世界”。當機器人的手觸摸刻有“智元機器人”和公司標志的6塊牌子后，它準確識別出摸到的字和標志，秀了一把比人類手指更靈敏的觸覺。
 
　　“摸牌識字”能力是如何煉成的？馬道林介紹，千覺機器人開發(fā)了全球首個能精確模擬切向運動和切向力的觸覺仿真工具Xense_Sim。傳統(tǒng)的觸覺仿真器只能模擬法向力的接觸變形，然而在涉及零件的相對運動、旋轉(zhuǎn)、定位等精細操作時，機器對切向力的感知至關(guān)重要。繼研制出能感知切向力的觸覺傳感器后，他帶領(lǐng)團隊突破了計算機模擬切向力的技術(shù)瓶頸，使仿真數(shù)據(jù)更貼合擰瓶蓋、插拔U盤等真實操作場景。
 
　　與觸覺傳感器采集的真機數(shù)據(jù)相比，生成仿真數(shù)據(jù)的成本更低。用這兩類數(shù)據(jù)對具身智能大模型進行“虛實融合”的訓(xùn)練，再把大模型部署到機器人上，就能讓它們擁有智慧的“大腦”。機器人的觸覺傳感器與“大腦”聯(lián)通后，可以替代人類完成很多精細操作。
 
　　在上海交大實驗室里，機械手已能完成新能源電池裝配任務(wù)。憑借敏銳的三維觸覺感知能力，它能在一系列精細操作中及時調(diào)整姿勢和動作，未來有望用于寧德時代工廠，進一步提高制造業(yè)企業(yè)的自動化、智能化水平。