机器人智能与感知-像人一样干活!交互本能赋能机器人通用操作

目前的机器人虽然能下棋、能跳舞,但在做家务或精细操作时往往显得笨手笨脚——要么捏碎纸杯,要么不善于使用日常工具。针对这一痛点,清华大学精密仪器系的朱荣教授团队在《Advanced Science》上发表最新研究成果,提出了一种“类人交互本能”的机器人架构。该架构让机器人能像人类一样,具有基于触觉反馈的交互能力,无需大量训练就能稳稳拿起各类生活物品、使用工具,并可通过示教完成早餐等复杂任务。现有机器人多依赖“视觉+大数据”,存在笨重、呆板、迟钝等问题。研究团队提出的仿人交互本能(Hinst)架构将能力分为先天能力(本能)与后天能力(学习):机器人通过指尖多模态触觉传感器实时感知接触、压力和滑动,一旦发现抓取不稳,无需高层决策即可快速自动调整力度;后天能力则通过观察人类动作和少量尝试学会新技能。Hinst架构包括任务规划、动作规划、交互本能三步。交互本能工作流程为触觉感知、逻辑推理和自适应控制:检测到滑动等不稳定信号即增加压力,快速调整关节角度和力度,循环保障稳定抓取。实验中,机器人仅用单物品抓取提取通用逻辑后,成功抓取55种不同物体,成功率超过97%,包括金属瓶、鸡蛋、羽毛球、气球、装水气球等;相比之下,无Hinst本能的机器人成功率仅68%。机器人还能通过一次示教学会用夹子夹柠檬,并泛化到草莓、蛋糕和海绵球。在真实场景中,Hinst机器人完成早餐服务:夹蛋糕、抓鸡蛋和橙子、倒水并稳定递送。该研究证明本能对机器人高效、通用操作的重要性,为通用机器人进入家庭和工厂提供了一条可能路径。