人类的双手是大自然的奇迹，在动物王国中无与伦比。它们可以拧开瓶盖、拨动开关、轻松操控微小物体，每天完成成千上万项任务。相比之下，机器人的双手却难以企及。它们通常缺乏触觉，无法同时活动多个手指，而且当手指遮挡摄像头视野时，还会丢失所握持的物体。

据外媒报道，为了提升多指机械手执行复杂任务的能力，中国浙江大学研究人员开发一种更智能的方法来训练机器人的大脑，仅使用基本的网络摄像头和低成本传感器，使其双手拥有类似人类的灵巧度。相关研究成果发表在期刊《Science Robotics》上。

图片来源： 期刊《Science Robotics》

在第一阶段，研究人员通过观看大量人类使用裸手和手套执行任务的视频来预训练机器人的人工智能系统。这教会了机器人如何将视觉信息（手在物体附近的视觉效果）和触觉信息（手指接触物体表面的感觉）结合起来。

在第二阶段，机器人在虚拟仿真环境中进行练习，重复执行任务并同时学习多项技能，而不是逐一学习。团队使用的唯一设备是标准网络摄像头和低成本硬件，包括用于检测触摸状态的基本传感器。

他们方法中最引人入胜之处在于，在人工智能架构中创建了一个类似于人脑的单元，能够融合视觉和触觉。这使得机器人即使在手指遮挡的情况下也能追踪物体。

操控性能提升

该机器人接受了八项不同任务的测试。其中五项是它在模拟环境中练习过的任务（例如拧开瓶盖和滑动控制杆），另外三项是新的任务（包括削铅笔和拧螺丝）。它在已练习过的任务中成功完成了85%的任务，并且在未练习过的任务中也大多成功完成。研究团队甚至尝试通过改变光照条件和更换传感器来干扰机器人，但在这两种情况下，机器人都能正常工作。

研究团队在论文中指出：“通过人类演示进行的视觉-触觉预训练始终能带来更优异的性能：更高的学习效率、更小的模拟到真实迁移差距、更接近人类的操作行为，以及对新物体、不同光照条件和未见过任务的泛化能力。”

教会机器人像人类一样结合视觉和触觉，最终能让它们学习得更快。未来的研究将致力于通过感知机器人抓握物体的力度来改进它们处理物体的方式。