给机器人穿上考拉睡衣：16块自制布传感器，比25万欧元的触觉皮肤便宜得多

马普智能系统研究所联合美国田纳西大学、Fraunhofer IPA开发HERA（触觉共情机器动物）原型：给NAO贴上16块自制柔性触觉传感器，外套改制的考拉睡衣，可识别5种触摸手势和2种力度，并通过质量-弹簧-阻尼模型让情绪随时间连续起伏。研究发表于IEEE Transactions on Affective Computing。传感器由两层高导电织物夹低导电泡棉构成，按压时电阻下降。团队用铝箔制模、CAD整理、激光切割批量裁剪，覆盖头脸、前胸及左右肩、上臂、下臂、手、大腿、小腿、脚，关节处不覆盖；硅胶封边、多股线、可拆卸金属衣扣提升可靠性。考拉睡衣重新裁剪以减轻肩部预压，并扩大感知范围。采集端使用带16路模拟输入的定制M2微控制器，采样率近400Hz，无线传输。作为对照，iCub触觉皮肤约25万欧元；HERA牺牲单块位置分辨率，换取低成本、易制造、高鲁棒。模型采用两阶段卷积神经网络：先做触摸检测二分类，再做10类手势识别，支持全身多点同时触摸。初步测试触摸检测F1为0.773，手势识别准确率52.2%；引入时间、空间、语义邻接评估后，F1提升至0.896，准确率提升至86.6%。情绪模型基于趋近-回避理论，用质量-弹簧-阻尼系统表示效价，弹簧自然长度、自然频率、阻尼比对应不同“性格”。团队在公开活动演示6小时，软件几乎全程40Hz，观众可抚摸或拍打以改变机器人表情。局限包括导电织物氧化、运动伪触摸、力度仅两档等。传感器图纸与数据集已公开。