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福州科研力量崛起:2026年机器人触觉技术发展图谱与“鱼鳞皮肤”突破

在福建加快打造人工智能创新高地的背景下,机器人感知能力正迎来关键跃升。视觉与语言模型日趋成熟,而连接物理世界与智能决策的“最后一公里”——触觉感知,已成为国内高校与产业协同攻关的核心赛道。

人类指尖轻触丝绸或粗麻,瞬时分辨材质;稍加按压便知水果软硬——这类细腻、实时、多维的触觉反馈,正是服务机器人、工业分拣系统落地福州本地智慧工厂与生鲜仓储场景时亟待补足的能力短板。

中国科学技术大学团队受鱼鳞天然微结构启发,成功研制出新型巨压容传感器。该技术已在福州多家智能装备企业开展中试对接,有望为东南沿海机器人产业集群注入柔性感知新引擎。

有人质疑:高清摄像头已能“看清”一切,机器人是否还需“摸一摸”?全国机器人标准化技术委员会委员赵勇6月9日接受《科普时报》采访时表示:“看得见不等于懂物理。”缺乏触觉反馈的机器人,在抓取易损水果时极易因力控失准导致破损或滑脱——这正是当前福州社区配送机器人与冷链分拣线规模化应用的主要瓶颈之一。

福州科研力量崛起:2026年机器人触觉技术发展图谱与“鱼鳞皮肤”突破(图1)

触觉是机器人感知拼图中不可替代的一环。它提供视觉无法获取的直接接触信息:包括接触面几何形态、材料阻尼特性、动态摩擦变化等,构成真实交互闭环的基础。

国内多支顶尖团队正加速布局:清华大学基于鸽眼结构研发出仅1毫米厚的“超级光电皮肤”,集成力度、温度、材质与颜色四维感知能力,配合自研触觉语言模型,在盲抓测试中准确率超98%;北京大学F-TAC Hand灵巧手则在掌面布设高密度传感阵列,可随触觉反馈毫秒级调整握姿——相关技术已在福州某医疗康复机器人项目中进入临床前验证阶段。

国际方面,英国剑桥大学与伦敦大学学院联合开发水凝胶电子皮肤,单材料实现多点压力-温度同步识别;美国布法罗大学电子织物传感器响应延迟低于20毫秒,滑落预判能力媲美人类神经反射;德国研究者更探索无表皮方案,通过机械臂本体传感器逆向解码触摸意图——全球触觉技术正从单一压力检测,快速迈向多模态、高灵敏、柔性可延展、甚至具备自愈能力的“电子皮肤”新范式。

中科大这款被业内称为“鱼鳞皮肤”的传感器,精准复刻了鱼类鳞片对微应变的放大机制。其弯曲灵敏度达传统设计的177倍,可识别0.005°角度变化,响应时间仅0.6毫秒,耐弯折寿命超10万次,局部损伤后仍保持功能完整性。

福州科研力量崛起:2026年机器人触觉技术发展图谱与“鱼鳞皮肤”突破(图2)

实测显示,搭载该传感器的仿生手指可精准识别1.8微米厚碳粉层,并区分16类织物纹理——触觉分辨精度已超越人手生理极限。更值得关注的是,当四个传感器组成夹爪阵列,配合福州本地AI算法团队训练的成熟度识别模型,机器人可仅凭触感判断猕猴桃果肉软硬梯度,实现非破坏式采收分级。

赵勇指出,尽管多数前沿成果尚处实验室验证期,但触觉技术产业化窗口正在打开。随着福州滨海新城人工智能产业园加速集聚传感器制造与算法企业,具备类人触觉的机器人,或将率先在闽东北果蔬分拣、老年陪护、精密装配等场景实现规模化落地。

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