当机器拥有了“触感”，世界会怎样？

在科幻电影里，我们常常看到拥有各种超能力的机器人，它们能跑会跳，能说会笑，甚至能细腻地感知世界。然而，长久以来，机器人的“触觉”一直是具身智能领域的一个挑战。它们或许拥有“眼睛”（视觉传感器），能看到物体的形状和位置，但在抓取易碎物品、进行精细操作时，却常常显得笨拙无力。这是因为它们缺少了至关重要的“手感”——对接触力的分布、大小，甚至物体的柔软度、纹理的感知能力。

想象一下，如果让一个不具备触觉的人去搬运一堆玻璃杯，他可能会因为无法感知力度而捏碎杯子。机器人也是如此。在现实世界的复杂环境中，仅仅依靠视觉是远远不够的。光照变化、物体遮挡、透视变形等问题都可能导致视觉信息失真，而触觉感知则能有效弥补这些不足，为机器人提供更全面、更可靠的环境信息。

上海交通大学的科学家们，正是在这个关键领域取得了突破。他们的研究成果，不仅为机器人带来了“指尖上的智慧”，更催生了一家极具潜力的科技公司，并已在具身智能的头部企业智元机器人身上“落地生根”。

触觉的魔力：让机器人学会“小心翼翼”

触觉感知：机器人走向“具身智能”的关键一步

具身智能，顾名思义，是指拥有物理身体并能与真实世界进行交互的智能系统。人形机器人作为具身智能的典型代表，其发展水平很大程度上取决于其感知和操作能力。视觉、听觉、触觉等多种感知模态的融合，是赋予机器人更高级智能的基础。其中，触觉感知扮演着至关重要的角色。它不仅能提供物体表面的物理信息，还能帮助机器人在与环境互动时进行实时的力控和策略调整。

传统的机器人操作往往依赖预设程序或简单的视觉反馈，难以应对复杂多变的任务，尤其是在需要精细操作的场景下。例如，在工业生产线上组装精密零件，或者在医疗领域进行微创手术，都需要机器人具备极其细腻的感知和操作能力。触觉传感器的出现，为解决这些难题提供了可能。它们能够实时感知接触力的分布与大小，并提供高精度、高时效性的反馈数据，让机器人可以像人一样，根据“手感”来调整抓取力度、优化手指姿态，从而提高操作的稳定性和精准度。

上海交大的技术积淀：从实验室到产业化

上海交通大学在机器人触觉感知领域有着深厚的研究基础。马道林副教授（现为长聘教轨副教授）是其中的代表人物。他在触觉传感器领域深耕多年，提出了“依靠触觉和接触来构建空间感知”的机器人精细化操作新路径。这项创新性研究，首次实现了基于触觉对被抓取物体的高精度运动跟踪。

马道林教授的团队不仅在理论研究上取得了突出成就，其研究成果更是获得了国际认可。2021年，他们的研究成果《基于分布式触觉测量和相对运动跟踪的外部接触感知》在全球机器人领域最具影响力的国际会议ICRA上荣获最佳会议论文奖。这充分证明了上海交大团队在触觉感知技术领域的国际领先地位。

智元机器人的“触手可及”：让机器人拥有细腻感知

千觉机器人：将前沿技术转化为生产力

为了将实验室里的尖端技术推向市场，马道林教授于2024年5月创立了千觉机器人科技（上海）有限公司。这家公司专注于研发面向机器人精细操作的多模态触觉感知与操作技术，其核心产品包括高分辨率多模态触觉传感器、触觉感知与控制智能化模组等。

千觉机器人的成立，标志着上海交大在触觉感知领域的科研成果正式迈向产业化。公司成立仅一年不到，已完成了数千万元的融资。最新一轮融资由元禾原点、戈壁创投、小苗朗程投资。这笔资金将主要用于技术研发投入和产品迭代，以及加快量产交付速度。投资方的青睐，不仅是对千觉机器人技术实力的认可，也反映了市场对高性能触觉感知方案的迫切需求。值得一提的是，高瓴创投也是千觉机器人和智元机器人的投资方，这种投资上的关联也促成了两家公司在技术层面的深度合作。

在智元机器人上的落地应用：赋予机器人灵巧的“手”

千觉机器人的技术并非纸上谈兵，它们已经成功应用于智元机器人的人形机器人产品中。智元机器人作为具身智能领域的佼佼者，其人形机器人“远征”系列备受瞩目。为了让“远征”拥有更强的操作能力，智元机器人采用了千觉机器人提供的触觉感知解决方案。

在智元机器人AgiBot World数据采集任务中，机器人需要完成诸如电脑主机装内存条等需要亚毫米级精细控制的任务。这对手部的感知和操作精度提出了极高的要求。千觉机器人自研的多模态高精度触觉传感器G1-WS，专为机器人夹爪设计，能够提供多模态、高分辨率的触觉信息。其信息感受密度高达人类手指的800倍，测量分辨率精度达到每平方厘米5万个测量点，X/Y方向轴精度为0.03毫米，Z方向轴精度为0.06毫米。如此高的精度，使得机器人能够感知到细微的物体特征和变形，为精细操作提供了可靠的触觉反馈。

除了硬件，千觉机器人还开发了全球首个能精确模拟切向运动和切向力的触觉仿真工具Xense_Sim。这解决了传统触觉仿真器只能模拟法向力的局限，使得仿真数据更贴合拧瓶盖、插拔U盘等真实操作场景。通过“硬件+仿真+数据”的协同创新，千觉机器人正在助力智元机器人突破人形机器人灵巧操作的瓶颈。智元机器人也在其新品发布会上展示了集成MEMS触觉和视触觉多传感融合技术的灵巧手，能够实现更广泛的物体交互，甚至可以完成穿针引线、识别麻将等精细任务。

触觉感知的未来：无限可能

触觉感知的价值与应用前景

触觉感知技术的突破，不仅提升了机器人现有任务的执行能力，更为其开启了全新的应用领域。在处理柔软、易碎或形状不规则的物体时，触觉传感器使机器人能够精确感知物体的材质特性与轮廓信息。例如，在试管搬运与操作过程中，机器人可以实时感知试管的光滑度与脆性，并监测其中液体的动态变化，从而精准调节抓取力度，降低破损和溢出风险。

除了工业制造和实验室操作，触觉感知在医疗、服务、农业等领域也有着巨大的应用潜力。想象一下，未来的医疗机器人或许能凭借高精度的触觉传感器，进行更加复杂和精细的手术；服务机器人能够温柔地搀扶老人，或者准确识别并采摘成熟的水果。

具身智能的未来展望

触觉感知与视觉、听觉等其他感知模态的融合，正在推动具身智能快速发展。拥有多模态感知能力的机器人，将能更全面地理解环境，更智能地做出决策，更灵巧地完成任务。它们不再是简单的执行工具，而是能与人类、与环境进行深度交互的智能伙伴。

千觉机器人与智元机器人的合作，是产学研深度融合、推动具身智能技术发展的一个生动案例。上海交大的前沿研究为产业化奠定了坚实基础，而智元机器人的落地应用则为技术迭代和商业化提供了宝贵经验。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低，我们有理由相信，具备细腻“触感”的机器人将很快走入我们的生活和工作中，为人类创造更美好的未来。