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同济清华团队研发柔性机械手 轻松解决拧瓶盖难题

时间:2025-10-11 21:33
灵巧手技能+1,能帮女友拧瓶盖了! 不仅如此,还能帮忙挤牙膏、插充电器。 来自同济大学、清华、上海交大、香港大学等研究团队提出面向灵巧操作任务的示教与策略学习新方法KineDex框架—— 真·

家务帮手技能提升,现在连拧瓶盖都能轻松搞定!

除此之外,还能帮忙挤牙膏、插手机充电线。

由同济大学联合清华大学、上海交通大学、香港大学等顶尖研究机构共同开发的KineDex框架,开创了灵巧操作教学新模式——

这套真正"手把手"教学系统,能将人类的细微动作完美复制到机械手上,同时捕捉精准的触觉反馈数据。

在实验中,星动纪元的灵巧机械手XHAND 1成功掌握了多项精细操作技能。

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在瓶盖开启、牙膏挤压、医用注射等九项复杂任务测试中,KineDex系统平均成功率高达74.4%,数据采集效率更是传统远程操作的2倍。

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这项研究成果已入选CoRL 2025国际会议。

革命性的人机互动教学

当前机器人学习精细操作的难点在于优质示范数据的匮乏。

传统方法主要依赖远程操控或视频模仿学习:前者操作者缺乏真实触感,效率低下;后者因人体与机械结构的差异导致动作失真,同样缺失触觉信息。

KineDex创新性地提出了"真人示范"解决方案:研究人员直接在机械手上绑定环形绷带,让操作者真实穿戴机械手进行各项精细操作。

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该系统配备了Franka Emika Panda机械臂和星动XHAND 1灵巧手,每根手指均配备120个触觉传感点。

数据采集过程中,操作者的每一个细微动作都会被精确记录,包括视觉、触觉、指尖力度等全方位信息。

日常生活技能全掌握

研究团队设计了9项日常任务来验证系统性能:

  • 牙刷挤牙膏(需要精准压力控制)
  • 注射器按压(要求单手稳定施力)
  • 瓶盖开启等多种精细操作

在与传统方法的对比测试中,KineDex在80%的任务中成功率超过70%,简单抓取任务更是接近满分。

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实验数据显示,移除力控功能后,所有任务成功率骤降至16.7%;缺失触觉反馈则会降低26.7%的性能表现。

更令人惊喜的是,KineDex的数据采集速度远超传统方法:复杂任务耗时减半,简单操作仅需三分之一时间。

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用户反馈表明,这种直观的手把手教学模式显著提升了学习的便捷性和效率。

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项目资源

https://dinomini00.github.io/KineDex/

论文地址

https://arxiv.org/abs/2505.01974

来源:https://36kr.com/p/3504562835790721
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