广州团队研制出机器人“触觉皮肤”

机器人的发展日新月异，广州团队研制出机器人“触觉皮肤”！广州团队研制的亚毫米级双模态触觉传感器阵列，是机器人触觉技术发展的重要里程碑，它不仅让机器人拥有了接近人类的“指尖触觉”，更开启了机器人产业应用的无限可能。

日前，港科大（广州）訾云龙教授团队在国际顶尖期刊《先进材料》（《AdvancedMaterials》）上发表了最新研究成果，成功研制出全球首个亚毫米级分辨率的双模态触觉传感器阵列。据悉，该前沿技术首次实现了对物体表面软硬度分布的精细触觉感知，这能够使得机器人获得了接近人类指尖皮肤的感知与辨析能力。

据悉，早在2024年，訾云龙团队就成功研制了第一代双模态触觉传感器阵列，并在期刊《科学进展》（《ScienceAdvances》）上发表相关成果。当时，该传感器阵列的材料种类识别率达99.4%、材料软硬度识别准确率达100%。阵列中单个触感器的直径达5毫米级。但是我们的指纹间距大约在1毫米以内；那要使得机器人的手指拥有人类识别软硬的功能，传感器的直径必须降低到亚毫米级。现在经过一年多的不断努力；多学科协同，訾云龙团队终于将传感器直径从5毫米降低至0.35毫米。

訾云龙教授团队未来还将升级触感器阵列的功能，比如对物体表面粗糙度、温度、滑动等的感知功能。研究方向将继续向感知滑动、三维力等更复杂的触觉维度深化，并积极寻求与产业界的合作契机，推动技术转化。

要知道人类的人类指尖每平方厘米分布着约240个触觉感受器，能同时捕捉压力、纹理、软硬等多维信息，而传统触觉传感器要么只能单一检测压力，无法感知物体软硬度、纹理等多维信息；要么多模态传感器因结构复杂导致尺寸偏大、精度受限，信号串扰问题更是阻碍了信息的精准解码。訾云龙教授团队的研发成功首次实现了对物体表面软硬度分布的精细触觉感知，使机器人获得了接近人类指尖皮肤的感知与辨析能力。

延伸阅读：触觉技术开启机器人应用的无限可能

（一）工业制造：精准分拣与品质检测

在工业制造领域，机器人触觉技术可广泛应用于高精度装配、产品品质检测与物料分拣等场景。例如，在汽车制造中，机器人可通过触觉感知精准安装精密零部件，避免因力度不当导致的零件损坏；在食品加工行业，机器人能准确判断水果、糕点等食品的成熟度与软硬度，实现自动化分拣与品质分级，大幅提升生产效率与产品质量稳定性。此外，在3C电子制造中，机器人可通过触觉感知识别微小零件的纹理与硬度，完成高精度的组装任务，降低人工操作的误差率。

（二）智能家居与服务：人性化交互体验

随着人口老龄化加剧与智能家居需求增长，服务机器人将逐步走进家庭。具备“触觉皮肤”的服务机器人，能像人类一样感知物体重量与软硬度，在照顾老人、儿童时可精准控制力度，避免造成意外伤害。例如，机器人在为老人端茶送水时，能感知水杯的重量与温度，确保平稳递送；在陪伴儿童玩耍时，可根据儿童的触摸力度调整互动方式，实现更人性化的情感交互。此外，在智能家居清洁场景中，机器人可通过触觉感知识别不同地面材质的硬度与粗糙度，调整清洁力度与模式，提升清洁效果。

（三）医疗健康：精准诊疗与康复辅助

在医疗健康领域，机器人触觉技术具有广阔的应用前景。将触觉传感器集成于内窥镜等医疗器械，可通过感知人体组织硬度差异，为肿瘤等疾病的早期诊断提供触觉线索，辅助医生更精准地判断病变位置与性质。在康复医疗中，具备触觉感知的康复机器人可根据患者肢体的肌张力与柔软度，实时调整康复训练力度与模式，提升康复治疗效果。此外，在假肢领域，触觉技术可帮助截肢患者恢复触觉感知，提升假肢的适配性与使用体验，让患者更自然地操控假肢完成日常动作。

（四）防伪溯源：物理指纹的精准识别

高安全性产品的溯源与防伪一直是行业难题，传统的视觉识别技术易被伪造，而触觉技术为这一问题提供了全新解决方案。通过在产品表面制作独特的“物理指纹”（如特定的软硬度分布纹理），机器人可通过触觉传感器精准识别这些特征，实现极难仿造的真伪验证。例如，在奢侈品、药品等领域，利用触觉技术进行防伪溯源，能有效打击假冒伪劣产品，保护消费者权益与品牌价值。