一束光让机器人也能拥有触觉？

触觉前沿：一束光赋予机器人感知世界的能力

在浩瀚的感官世界中，触觉是我们与世界亲密接触的桥梁。从初生婴儿的第一次拍打，到成长中的每一次触碰，再到日常生活中的握手、敲击键盘，触觉无处不在。如今，之江实验室类人感知研究中心的触觉感知研究团队，通过微纳光纤技术，为机器人带来前所未有的触觉体验——“一束光”，让机器人也能拥有类人触觉感知能力。

技术的之路并非坦途。相较于视觉和听觉，触觉的研究相对滞后，其感知机制、复现和数字化进程的困难重重。在人工智能飞速发展的今天，如何实现“类人触觉感知”已成为科学研究的前沿热点之一。

之江实验室的专家们，经过两年多的潜心研究，率先提出基于微纳光纤的触觉感知与再现新思路。微纳光纤，这种被誉为“下一代光纤”的新型光波导材料，其独特的力学和光学特性，为我们触觉感知提供了新的可能。

当外界微弱刺激作用于微纳光纤时，其表面的强倏逝场会产生显著反应。无论是轻飘的羽毛、悠扬的音乐，还是细微至0.01℃的温度变化，都会引起封装在柔性薄膜中的微纳光纤输出光谱的改变。这一特性使得微纳光纤成为制作高灵敏触觉传感器的理想材料。

在实验室里，研究团队成员张磊展示了他们所研究的微纳光纤。它如细发般纤细，却承载着感知世界的重任。中间部分是细如发丝的微纳光纤，负责感受外界刺激；两端的标准光纤则负责传输信号。

这套类人触觉感知技术不仅突破了微纳光纤可控制备和柔性封装等关键技术，还研究出了力、温度、湿度、硬度和纹理传感等技术。未来，它可能会让我们实现远程“握手”和“拥抱”，让相隔千里的朋友感受到彼此的温暖。

不仅如此，这套设备的工作原理还模仿了人类的触觉系统。当人体皮肤感受到触摸带来的压迫时，会发出一个微小的信号，这个信号会被神经纤维传送到大脑，大脑能够迅速识别并分辨出触摸的大小和位置。

机器人的类人触觉系统同样如此。手部触觉可以增强机器人物体识别和灵巧操作的能力，体表触觉可以让机器人在人机共存时具备更好的协作性和安全性，而足底触觉则可以提高机器人的平衡性、机动性和适应性。

随着技术的不断进步，我们有望在未来看到一个充满感知的机器人世界，与我们共同体验这个世界的每一个触摸瞬间。之江实验室的这场技术革命，已经让国内外学者为之惊喜，未来，他们将继续触觉感知的更多可能，为我们带来更多惊喜和可能。