活力中国调研行｜柔性“电子皮肤”填补机器人“感知盲区”

这是记者第二次来到浙江清华柔性电子技术研究院。2021年到访时，柔电院展示的是曲面屏技术和可用于心电、体温实时检测的柔性贴片。五年过去，柔性贴片技术迎来了人工智能带来的全新风口——用“电子皮肤”填补机器人具身智能的“感知盲区”。

　　“大语言模型的突飞猛进，基础是过去几十年互联网积累的丰富语料。但在具身智能领域，物理世界的感知经验，到人工智能理解的语言还存在鸿沟。”30日，浙江清华柔性电子技术研究院具身智能数据采集训练中心主任陈毅豪向记者介绍，具身智能要从“能走能动”到“能干活”，离不开海量的高质量真机交互数据，当前模型训练主要依靠视频与运动轨迹等数据，缺乏触觉反馈的人形机器人始终存在“感知盲区”。

　　捏起一块石头、一颗葡萄、一只鸡蛋，需要不同的抓握力度和角度，在原先机器人的抓握中，并不存在这些维度。因此，可能出现鸡蛋已经捏碎了，石头还抓不起来的情况。因此，如何在应用场景中赋予机器人力学感知的能力就变得非常重要。

　　柔电院利用自主研发的柔性集成器件制备技术，成功研发柔性触觉感知末端。凭借超薄、柔韧、可拉伸的特点，该器件可像“电子皮肤”一样无缝贴合机器人指尖、手臂等任意曲面，实时感知压力、温度、纹理等多维信息，配合力控算法（力反馈频率 1kHz，分辨率 2%），实现从轻柔抓取易损物品（2N）到稳固夹持重物（100N）的连续精细调节，并支持滑动自动补偿与主动报警，真正做到“像手一样感知与调整”，实现了以低成本获取高精度物理交互数据，破解具身智能在真实世界的“感知盲区”，加速其智能化进程。

　　如何学习人的习惯叠衣服，如何从一堆各种颜色和样式的袜子中找到一双并进行收纳……记者在现场看到，数据采集员带着采集设备在各个场景中记录感知的力学经验供人工智能学习。鼓胀的膨化食品袋、软硬不同的饮料瓶、易拉罐，一位数据采集员正在训练机械手从琳琅满目的货架上以不同力道取物。这套具身智能的应用场景目的在于超市、货仓的机器人自动取物。在未来广阔的生产生活场景中，机器人想进入真实的物理世界，都需要将“电子皮肤”的制造能力转变为具身感知的数据能力。

　　依托国家级柔性集成器件制造中试平台，柔电院攻关柔性触觉感知末端规模化制备工艺，率先实现“电子皮肤”量产能力，实践了“制造中试”赋能“数据中试”的发展模式，通过在工业具身智能实训中心机器人上大规模部署“电子皮肤”，已实现最大月产1000只智能感知夹爪的稳定交付与装机，为数据采集提供了源源不断的物理交互入口。这种“硬件量产+数据反哺”的驱动模式，确立了稳定可靠的感知数据源标准，为下一步柔性触觉感知末端标准化、市场化、规模化奠定坚实基础，真正以工程化能力推动具身智能落地。

　　“打个比方，未来机器人具身感知能力成熟到投入应用需要一亿小时的训练，可目前全世界感知数据的积累也只有几万小时。具身智能发展的成熟度，很大程度取决于训练数据的积累。如何感知，需要人类‘教会’机器人。”陈毅豪设想，各行各业的从业者配上“电子皮肤”的硬件，同步回传操作数据，可以实现一边工作一边采集数据，获取一份额外的数据训练收入。

　　据了解，具身智能采集员和训练师已经进入人社部的职业目录，目前，柔电院第一批240台机器人在用，300多位数据采集员完成到岗并完成培训，今年已累计完成2万小时数据采集工作。该院已在嘉兴建立了3条具身智能工业示范线，与省内50多家企业达成合作意向，近三年累计引进50多家柔性电子上下游配套企业，赋能本地新材料、智能装备等主导产业。

 编辑：陈平丽 责任编辑：刘亮