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美国研发机械手可感知热量、压力及物体重量

盖世汽车 Fairy 2025-08-11 11:48:30

文章标签：美国

盖世汽车讯机器人正在逐步获取人类的本能，例如感知热量、压力，乃至物体的重量。据外媒报道，美国南加州大学维特比学院（USC Viterbi）的一支学生团队，在计算机科学系助理教授Daniel Seita的指导下，成功研发了一款名为“MOTIF Hand”的机械手。

机械手（图片来源：南加州大学维特比学院）

该款机械手的设计旨在模仿人类与外部世界的互动方式，因此配备了能够感知力量、温度和运动的传感器，标志着在提升机器人操作直观性方面迈出了重要一步。

设计巧妙，反应灵敏

与传统的机械手不同，MOTIF Hand具备多模态特性，能够同时采集并响应多种类型的感官信息输入，包括压力、温度，甚至运动。此类感知能力让该机械手在执行某些原本难以自动化的任务时，做出更为自然和精准的反应，例如判断推动物体或避开高温表面时所需的力度。

该设计理念源于人类与物体互动的方式。自孩提时代起，人类便学会了判断提起一个箱子所需的力度，以及如何避开热锅。MOTIF Hand的设计也反映了此种思维，其在手掌中嵌入了一台热感摄像头，用于探测热量，类似于人类在直接触碰物体前通过感知温度来做出判断的过程。

此种热感探测完全无需接触（即可感知温度）。只需将MOTIF Hand的手掌接近物体，就能读取温度而无需实际接触。该研发团队通过在手掌内部嵌入红外摄像头，实现了该功能，让该机械手拥有了热成像能力。

此外，该机械手还可以通过集成于手指内部的传感器来感知力量，此类传感器让机器人能够以恰到好处的压力来推动物体，此种特性在制造业等对精度要求很高的领域中十分有用。

只感受，无需观察

在感知物体重量方面，该机械手采用了一种出人意料的方式，即通过轻弹或摇晃物体以及感知物体内部情况来感受重量，与人类感知水瓶重量时类似。

研究人员指出：“作为人类，我们无法仅凭视觉感知力量，而需要通过触觉来感受。例如，若不确定一个水瓶是否装满水，我会轻敲瓶身来判断。”MOTIF Hand的设计灵感源自卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon）于2023年研发的LEAP Hand。鉴于LEAP Hand采用了开源设计，MOTIF Hand也沿用了这一设计理念。研究团队期望此举能够推动机器人领域的合作与发展。