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2024年人形机器人凭借春晚跳舞等多场景应用引发高度关注，但伴随“泡沫论”和落地缓慢的质疑。光明网推出系列观察，聚焦其技术落地的困境、痛点与伦理挑战。
光明网：人形机器人在完成复杂任务过程中，在信息获取和处理信息方面，相比视觉、听觉等感知方式，触觉起到了怎样的作用？
朱毅鑫：手部是人类改造自然与外界交互的核心器官，也是智能的核心体现。对人类手部功能的研究，是具身智能与机器人学科研的前沿领域。
人在拿取物体时涉及到“触觉反馈”与“运动功能”两大能力。比如说，若在人手皮肤上涂抹麻药，手部便会失去触觉，这就使得像拿水瓶、握筷子吃饭、拧门把手等日常操作都会变得困难，因为这些动作依赖于大量触觉反馈。可想而知，对于需要完成精巧操作的机器人，尤其对于配备“灵巧手”的人形机器人而言，触觉的重要性不言而喻。
过去，业界普遍依赖视觉主导的操作方案，因为视觉是人工智能领域发展较早且数据积累最丰富的模态，以视觉为核心的技术长期占据主流。最近这几年，触觉与视觉融合的技术路线优势逐渐显现。实践表明，触觉在机器人操作中能发挥关键作用。即使仅依靠触觉，配合优化的控制算法，也能实现以往需大量视觉数据训练才能达成的效果。
以铰链物体操作为例，传统方法需借助数万个3D模型进行上百万次的仿真训练，可能才会对一类或几类特定类型物体有比较好的操作。而引入触觉后，这一问题通过算法优化即可更自然地解决，无需大量的训练。
光明网：从技术层面来讲，人形机器人的触觉是如何实现感知的？
朱毅鑫：触觉并非仅服务于人形机器人，工业机器人等各类机器人对触觉均有一定需求。作为一个长期研究的领域，触觉技术从硬件实现、传感器设计到系统集成已经积累了深厚的基础。传统触觉传感器主要包括压电式、电容式、电阻式等类型，其核心原理是通过感知压力导致的电感、电阻或电容变化，实现对压力信号的捕捉。
进入21世纪后，触觉传感器技术迎来新发展。一类是视触觉传感器，通俗来说，就是相当于集成多个三色光源与特殊薄膜，当光源投射至薄膜时呈现白光，而当后者产生局部形变时，特定颜色光的反射便可能通过薄膜产生颜色变化，从而重建三维触觉信号。另一类是自变色硅胶技术传感器，依托特殊材料特性，通过受压时材料整体颜色的直观改变实现触觉反馈。
这些新型传感器在保持传统传感原理优势的基础上，通过材料创新与多模态融合，为机器人精准感知环境提供了更丰富的技术路径。
光明网：除工业制造领域外，触觉感知技术在医疗康复、家庭服务等领域，为人形机器人带来哪些独特应用价值？
朱毅鑫：未来医疗向精准医疗发展已成为行业共识，其中关键一点是手术创伤需要尽可能小。当前，腹腔镜、达芬奇机器人等手术方式虽已广泛应用，但普遍缺乏触觉反馈。医生虽能通过力反馈感知接触情况，却无法判断手术器械触碰器官的质地，这也就导致许多情况下不得不转为开腹手术进行触诊，从而增加患者创伤。试想，如果将触觉传感器集成至手术机器人，这一难题或可迎刃而解。
事实上，机器人应用领域对多模态感知的需求正日益凸显。不仅是医疗场景，在家居康养等服务机器人场景中，如为老年人端水等基础任务里，可以引入触觉等多模态感知技术。虽然单模态已能完成部分功能，但多模态融合可以显著提升任务执行的精准度，有望实现从训练效率到场景泛化能力的跃升。
光明网：有观点认为，人形机器人触觉技术在高分辨率感知、动态响应速度、复杂环境适应性等方面还存在明显瓶颈。对此，怎么看？
朱毅鑫：近年来，大型语言模型等基于纯计算的人工智能取得了显著进展，但它们在处理物理世界的实际交互任务时仍面临巨大挑战。我们能看到的多数机器人仅能执行预设标准动作，一定程度上存在着“具身不智能”或“智能不具身”的分离问题。要想实现具身智能，其关键在于自适应操作能力，而触觉感知是其核心要素。
在过往机器人手部功能研究中，“触觉反馈”与“运动能力”整合是关键挑战。硬件层面，需解决触觉传感器对运动灵活性的影响，且当前传感技术在覆盖率、分辨率、耐久性上难达应用需求；软件层面，高效处理海量触觉数据并驱动关节协同完成复杂任务，仍是待解难题。
光明网：针对面临的技术瓶颈，在触觉与视觉融合方面有哪些新的探索？
朱毅鑫：我们最新一项研究“高分辨率触觉感知机器手实现类人适应性抓取”中，开发的基于全手触觉的机器人仿生手（简称F—TAC Hand）就是围绕这点去做的。这次科研成果是首次在保持完整运动能力的前提下，实现了机器人手掌表面70%区域的高分辨率触觉覆盖，使机器人能够像人类一样通过触觉反馈进行精确操作和适应性抓取。
我们发现，布满高精度触觉传感器的机械手可以100%复制人类多种抓取策略，不仅能抓取单物体，还可完成多物体动态抓取，例如，依据触觉反馈来调整足球等大物体或多物体的抓取策略。在这一过程中，触觉与视觉的融合至关重要，即机械手通过触觉感知实时修正视觉偏差，进而动态优化操作策略，展现出接近人类的复杂环境操作能力。
▲ F-TAC Hand实时高分辨触觉感知能力
光明网：随着人工智能、新材料等技术的不断进步，它们将如何与人形机器人触觉技术相互融合，并为之带来哪些新的变革？
朱毅鑫：当前，带有触觉的机械手呈现出向更小、更轻量化、更柔性化发展的趋势。可以想象，人类皮肤具有连续柔软的质地，机械手若想要实现类人感知，甚至是超越人手的感知过程，一定需要大量使用柔性材料，这是实现仿生触觉的基础。
在此过程中，多维度技术突破不可或缺。首先，柔性材料制备需满足高灵敏度与仿生性，确保触觉信号的精准采集；其次，需构建强大的数据传输与处理系统，可以类比人类庞大的神经通路，机械手需将密集触觉传感器信号，高效转化为可处理的数字模型，这背后依赖的是先进算法与算力支撑。此外，轻量化设计至关重要，过重的机械结构会限制机械臂操作灵活性，定制化集成成为关键。
光明网：要实现“更轻量化、更柔性化”的目标，还要多久？
朱毅鑫：从学术研究角度来看，国内外顶尖团队正在攻关与之相关的技术，预计未来3-5年有望推出轻量化、全触觉覆盖的原型产品。但要实现从实验室走向工业应用，从学术界走向产业界，仍需突破材料稳定性、成本控制、工程化适配等多重瓶颈，还有相当长的一段路要走。
来源：光明网
主办方：深圳市艾邦智造资讯有限公司
深圳市机器人协会
合作单位：FAIR plus机器人全产业链接会
一、拟邀议题：
1. 全球人形机器人产业政策导向与材料创新机遇
2. 人形机器人量产元年下的材料成本结构重构
3. 轻量化材料的技术替代与成本博弈
4. 碳纤维增强材料在关节与传动系统的应用突破
5. 液晶聚合物（LCP）在微型电机与高频连接器的关键作用
6. TPU/TPE在仿生皮肤与柔性关节中的创新应用
7. 导电弹性体在触觉传感与动态反馈中的技术突破
8. 自润滑材料在机器人中的应用
9. 高性能线缆在人形机器人应用
10. 3D打印技术在人形机器人开发的应用
11. "以塑代钢"的工程化路径：成本效益与工艺适配
12. 镁铝合金与碳纤维复合材料的轻量化竞合关系
13. 超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在人形机器人中的应用
14. 仿生皮肤的生物相容性与环境适应性挑战
15. 陶瓷轴承的摩擦系数突破
16. 人形机器人材料标准体系构建与检测认证
17. 机器人核心部件的自动化测试系统
18. 适用于人形机器人减速器、电机等运动部件的动态性能验证
19. 针对电子皮肤、六维力传感器等仿生感知元件的标定系统
20. 人形机器人整机组装与功能检测流水线
更多创新演讲意向，请联系 Elaine 张 13418617872（同微信）
二、报名方式
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报名方式二：
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2025年，人形机器人产业迎来爆发拐点。特斯拉Optimus量产在即，华为、宇树等企业加速技术突破，行业正从“实验室研发”向“规模化落地”跃迁为打通产业链上下游协作壁垒，艾邦机器人正式组建"人形机器人全产业链交流群"，覆盖金属材料、复合材料、传感器、电机、减速器等全硬件环节，助力企业精准对接资源、共享前沿技术！
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