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具身智能时代,类人触觉从“加分项”变成“刚需”?

导读:具身智能时代,类人触觉从“加分项”变成“刚需”?

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*本文共约 3659 字,阅读完成需 7.5 分钟。

5月1日,钧舵机器人正式对外披露已经与美国著名触觉传感器公司SynTouch的创始人Gerald E.Loeb教授达成独家科学顾问合作协议,双方在全球领先的类人触觉传感器BioTac基础上已经在联合开发全新一代类人触觉传感技术,最快于2026年下半年在苏州量产。这意味着,中国能够生产Shadow Hand同款BioTac触觉传感器的企业正式诞生。

重新定义“刚需”:从算法到物理的降维打击

当VLA(Vision-Language-Action)模型参数突破万亿级,当机器人的视觉理解与语言推理能力逼近人类,一个荒诞的反差却正在上演:机器人可以读懂医学文献,却无法判断一杯水是烫是凉;可以识别一万种物体的图片,却会在抓取鸡蛋时将其捏碎。

根本原因在于,当前的具身智能存在一个致命的结构性缺陷——所有高阶认知能力,都被卡在了“物理交互”这个最基础的环节。

触觉信号要求亚毫秒级响应,如何将高频触觉数据以极低延迟融入VLA大模型,是当前算法层的核心难题。但更深层的矛盾在于:触觉作为连接被动观察与主动物理交互的桥梁,能够提供关于物体几何形状、材质属性以及接触动力学最直接的反馈,这是视觉等远距离传感器无法替代的。

视觉告诉你物体在哪里,触觉告诉你物体是什么。

然而,现有灵巧手依赖的传感器,属于“本体感觉”而非真正触觉,导致机器人“能抓”但“不会摸”——看得见物体,却不知其软硬、滑腻与温度。当算法能力持续向上突破时,感知硬件却成了最短的那块木板。

这揭示了一个残酷的现实:大模型的能力越强,对高质量触觉输入的需求就越迫切,而当前主流的触觉传感器恰恰无法提供这种输入。它们或是用磁通量的数值变化来“推算”触感,或是用摄像头拍摄的形变图像来“观看”触感,但本质上都是对真实物理交互的间接测量——依赖复杂的数学反演和算法补偿,在原理层面就存在信号衰减和信息失真。

流体介质:触觉感知的“范式革命”

要理解BioTac类人触觉传感器的不可替代性,必须从感知原理的底层差异入手。

多维磁触觉路线,核心逻辑是“精密仪器”思维:通过自研异构多核芯片阵列,捕捉微米级位移引起的细粒度磁分布变化,再经非线性力学反演算法,从磁分布的瞬息变化中辨识内源磁场和外部干扰,进而实现干扰免疫。但霍尔元件天生对电磁场敏感,在工业电机、变频器等强电磁环境下,必须依赖复杂的软硬件抗外磁干扰系统进行补偿。本质上是“测量→反演→补偿”的工程闭环,而非自然的物理感知。

近年来的视触觉路线,核心逻辑是“视觉延伸”思维:在弹性体形变表面涂覆反射膜,用微型摄像头拍摄形变图像,通过图像分析反推接触力。这一路线虽然能提供极高的几何分辨率,但光学系统对工业现场的油污、粉尘和光线变化极为敏感,且摄像头+LED的体积在拟人化指尖中的集成面临严峻的空间挑战。本质上是用“看”来替代“摸”,而非真正的触觉感知。

两条路线的共同问题在于:它们都在“翻译”触觉,而非“产生”触觉。

BioTac类人触觉触感器走的是完全不同的第三条路——仿生学路径。它的核心哲学是:让物理结构本身完成感知解耦,而非依赖算法去“翻译”触觉。

BioTac的结构模拟人类指尖的生理机制:刚性核心(相当于“指骨”)外包裹着填充导电液体的弹性硅胶皮肤,两者之间形成类似于人类皮下组织的液性填充层。当BioTac接触物体时,外皮形变通过不可压缩的导电流体实现均匀传递,进而压缩下方的感应元件。

这种设计的革命性在于——流体介质本身就是“感知语言”:

力的感知:法向力、剪切力和接触位置的变化,通过流体层的形变直接改变电极间阻抗,无需复杂的磁通量反演或图像分析;

振动的感知:滑动时产生的微振动通过不可压缩液体传导至核心压力传感器(其作用类似于“水听器”),可捕捉小于10μm的表面纹理颤动,频率响应带宽高达1kHz;

温度的感知:内置加热器使传感器保持接近体温,通过测量接触物体时的热流梯度来判断材质热属性(金属vs塑料vs木材),而非简单测量表面温度。

更关键的是,流体介质的各向同性实现了“物理自解耦”——方向敏感性由流体本身消除,而非由算法补偿。这意味着BioTac不需要依赖复杂的反演算法,就能自然地感知复杂接触状态。

流体介质的另一个关键优势,是对电磁干扰的天然免疫。多维磁触觉虽然通过快速磁反解算法实现了外磁干扰免疫,但这是算法层面的“补偿”,需要持续消耗算力资源,且在极端电磁环境下仍存在失效风险。而BioTac的感知媒介是导电液体,其信号产生机制完全基于物理接触引发的阻抗变化——电机、变频器、电焊设备产生的磁场,对盐水中的离子导电过程几乎不产生影响。

在汽车制造车间、重工业产线、医疗手术室等电磁环境复杂的真实场景中,这种物理层面的抗干扰能力意味着:不需要额外的电磁屏蔽设计,不需要复杂的软件补偿算法,不需要在每次部署时做环境适配。真正的鲁棒性,来自于物理原理的“不敏感”,而非算法的“快速补偿”。

类人触觉的不可替代价值

除了感知原理的差异,BioTac的仿生设计还带来了一系列工程层面的独特优势:

核心电子元件密封于刚性结构内部,外部皮肤不含任何传感器。这意味着:

·当弹性皮肤磨损时,只需像换手套一样轻松更换,核心感知部件毫发无损;

·导电液体层为内部元件提供天然的缓冲保护,大幅降低了工业长期运行中的维护成本;

·皮肤作为独立易耗品可快速更换,停机时间降至最低。

这种“皮肤可替换、核心可复用”的架构,在大规模商业部署中的全生命周期成本优势极为显著。

BioTac的尺寸、形状和力学顺应性都与人类指尖高度相似,无需复杂的机械改装即可自然集成到各类拟人化机械手指端。SynTouch联合创始人Matthew Borzage明确指出:“如果灵巧手需要高分辨率‘触觉像素阵列’才能工作,人类就根本不会成为工具使用者——因为人类手指恰恰不具备这种高分辨率阵列,而是依赖形变、振动和热梯度的综合感知。”

BioTac是全球唯一被Shadow Robot Company官方认证并深度集成的触觉传感器。两家公司合作打造了全球领先的触觉遥操作机器人系统——当操作员在加州戴上HaptX触觉手套,伦敦的Shadow Hand就能实时反馈每个按键的触感。Shadow Robot专门推出了BioTac Shadow Integration Kit集成套件,使开发者能够“开箱即用”。这一深度集成经验,证明了BioTac在高端灵巧手领域的不可替代地位。

各类触觉技术路线对比

钧舵机器人:定义中国类人触觉新标准

SynTouch创始人Gerald E.Loeb教授——人工耳蜗的共同发明人、超过70项美国授权专利持有者、美国国家科学院院士——选择将下一代触觉技术的开发权独家授予钧舵机器人。

Loeb教授在南加州大学医疗设备开发实验室的数十载神经工程研究,赋予了BioTac一个根本性的理念:最好的传感器不是测量最精密的,而是最理解“感知”本身的。

钧舵机器人作为中国领先的灵巧手与末端执行器解决方案提供商,凭借在灵巧手执行器领域的系统级工程能力,以及对国内具身智能产业链的深度理解,成为Loeb教授在中国市场唯一的战略合作伙伴。

双方合作开发的新一代触觉技术将在BioTac仿生基础上进一步提升感知密度、降低功耗与体积,并针对中国灵巧手产业链进行系统级优化——包括更便捷的标定工具、更丰富的SDK接口和更低的集成门槛。

“如果你再想用Shadow Hand同款触觉,就要找这家公司买了”——这句话的背后,是钧舵机器人正从“灵巧手执行器供应商”向“灵巧手感知系统定义者”升级。无论你是在研发人形机器人、遥操作手术系统,还是工业级灵巧操作解决方案,钧舵机器人都将是你接入全球顶尖仿生触觉技术的唯一本土入口。

当具身智能的算法能力持续向上突破,真正的瓶颈已从“算力”转向“感知”——而感知的核心,不在于测得多精密,而在于“感觉”得多真实。钧舵机器人与Loeb教授的联手,正是对这一产业拐点的战略性回应。

钧舵机器人,让灵巧手真正拥有“灵魂”。

关于钧舵机器人:钧舵机器人是中国领先的灵巧手与末端执行器解决方案提供商,致力于为全球人形机器人、智能制造和医疗康复领域提供高性能的灵巧操作核心部件。2026年,钧舵机器人与SynTouch创始人Gerald E.Loeb教授达成独家顾问合作协议,共同推动下一代仿生触觉传感器在中国市场的产业化落地。

关于SynTouch:SynTouch LLC由Gerald E.Loeb教授创立于美国南加州大学,是全球仿生触觉传感技术的先驱。其旗舰产品BioTac是目前全球唯一能够同时感知力、振动和温度的人形指尖触觉传感器,被Shadow Robot、Barrett Technology等全球顶级机器人企业采用。Loeb教授持有超过70项美国授权专利,是人工耳蜗的共同发明人。

关于Gerald E.Loeb教授:美国国家科学院院士、IEEE Fellow、南加州大学生物医学工程教授。全球神经工程与生物医学工程领域泰斗,人工耳蜗共同发明人。拥有超过70项美国授权专利,发表超过300篇学术期刊论文。SynTouch创始人兼CEO,被世界经济论坛授予“技术先锋”称号,获《大众机械》突破创新奖。

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