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院和北京大学共同取得的突(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)。

新华社北京6月10日电（记者张漫子）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，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(jiū)团(tuán)队(duì)研(yán)制(zhì)的(de)灵(líng)巧(qiǎo)手(shǒu)F-TAC Hand 与(yǔ)人(rén)手(shǒu)的(de)抓(zhuā)取(qǔ)动(dòng)作(zuò)比(bǐ)较(jiào)。（科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)制(zhì)图(tú)）

手(shǒu)是(shì)人(rén)体(tǐ)最(zuì)灵(líng)活(huó)的(de)器(qì)官(guān)之(zhī)一(yī)，也(yě)是(shì)使(shǐ)用(yòng)频(pín)率(lǜ)最(zuì)高(gāo)的(de)运(yùn)动(dòng)器(qì)官(guān)之(zhī)一(yī)。随(suí)着(zhe)人(rén)类(lèi)进(jìn)化(huà)，人(rén)的(de)手(shǒu)部(bù)功(gōng)能(néng)由(yóu)攀(pān)爬(pá)变(biàn)为(wèi)使(shǐ)用(yòng)工(gōng)具(jù)，并(bìng)掌(zhǎng)握(wò)精(jīng)准(zhǔn)抓(zhuā)握(wò)能(néng)力(lì)。“手(shǒu)的(de)灵(líng)活(huó)性(xìng)很(hěn)大(dà)程(chéng)度(dù)上(shàng)来(lái)自(zì)灵(líng)敏(mǐn)的(de)触(chù)觉(jué)反(fǎn)馈(kuì)。如(rú)通(tōng)过(guò)肌(jī)肉(ròu)、关节(jié)感(gǎn)知(zhī)力(lì)量(liàng)，通(tōng)过(guò)皮(pí)肤(fū)感(gǎn)知(zhī)纹(wén)理(lǐ)、温(wēn)度(dù)等(děng)。”北(běi)京(jīng)大(dà)学(xué)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)研(yán)究(jiū)院(yuàn)博(bó)士(shì)生(shēng)赵(zhào)秭(zǐ)杭(háng)说(shuō)，在(zài)不(bù)影(yǐng)响(xiǎng)运(yùn)动(dòng)的(de)前(qián)提(tí)下(xià)实(shí)现(xiàn)机(jī)器(qì)人(rén)高(gāo)敏(mǐn)感(gǎn)的(de)触(chù)觉(jué)反(fǎn)馈(kuì)一(yī)直(zhí)是(shì)难(nán)题(tí)。

手(shǒu)的(de)精(jīng)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(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