機(jī)器人“會(huì)用手”了靈活操作工具成現(xiàn)實(shí)(2)

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2025-11-12 09:21:13 量子位

基于此，研究者進(jìn)一步訓(xùn)練了一個(gè)殘差策略網(wǎng)絡(luò)，用于彌合仿真到現(xiàn)實(shí)的差距，使仿真中學(xué)到的基礎(chǔ)策略能夠順利遷移到真實(shí)世界。在策略學(xué)習(xí)上，DexNDM采用了“從專家到通才”的訓(xùn)練流程：先針對(duì)不同長(zhǎng)寬比與幾何復(fù)雜度的物體訓(xùn)練多個(gè)專家策略，再將它們?nèi)诤咸釤挒橐粋€(gè)統(tǒng)一的通用策略，從而實(shí)現(xiàn)跨任務(wù)、跨形態(tài)的穩(wěn)定操作。仿真與真實(shí)環(huán)境的測(cè)試表明，DexNDM的操作靈活性、魯棒性與泛化能力都得到了顯著提升。

DexNDM還被作為底層技能接入遙操作系統(tǒng)。操作者只需通過(guò)VR控制器給出臂端位姿或旋轉(zhuǎn)軸等高層指令，DexNDM即可自主完成手指層面的精細(xì)控制。這種方式克服了傳統(tǒng)遙操作在精細(xì)操作中的根本難題——人手與機(jī)械手在自由度、傳感和動(dòng)力學(xué)上的不匹配。借助DexNDM，機(jī)器人不僅能“抓得穩(wěn)、放得準(zhǔn)”，還能完成復(fù)雜的、涉及旋轉(zhuǎn)的手—物—物交互，實(shí)現(xiàn)工具使用與長(zhǎng)程裝配等對(duì)系統(tǒng)魯棒性要求極高的任務(wù)，真正邁向“能轉(zhuǎn)能用”的靈巧操作。

DexNDM解決的是機(jī)器人研究中最具挑戰(zhàn)性的手內(nèi)操作中的關(guān)鍵問(wèn)題——手內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這一突破推動(dòng)了機(jī)器人從簡(jiǎn)單能力向精細(xì)操作能力的跨越。整體來(lái)看，機(jī)器人的能力大致可分為運(yùn)動(dòng)能力和操作能力兩類。如今，機(jī)器人不再需要被繩子吊著防摔，甚至在人為干擾下仍能穩(wěn)住身形。然而，站穩(wěn)之后，想讓機(jī)器人真正具備生產(chǎn)力，關(guān)鍵還在于操作。所謂操作，就是機(jī)器人真正“動(dòng)手干活”的能力，包括抓取、環(huán)境輔助操作、柔性物體操作、手內(nèi)操作和工具操作。

雖然目前大部分的末端執(zhí)行器都能很好地完成抓取任務(wù)，但簡(jiǎn)單抓取的應(yīng)用范圍十分有限，主要集中在上下料、分揀等場(chǎng)景，遠(yuǎn)未觸及真正的工業(yè)級(jí)生產(chǎn)力。因此，靈巧操作必須從“能抓能放”邁向“能轉(zhuǎn)能用”，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更精細(xì)的動(dòng)作。DexNDM的突破在于同時(shí)攻克了“旋轉(zhuǎn)”和“使用”這兩大難題：既能實(shí)現(xiàn)高精度的手內(nèi)旋轉(zhuǎn)，也能靈活處理多種工具的操作任務(wù)。只有當(dāng)機(jī)器人能可靠地完成這類操作，語(yǔ)言、視覺(jué)等高層智能規(guī)劃才能真正落地為具體的動(dòng)作與執(zhí)行。這正是通用機(jī)器人與具身智能落地的關(guān)鍵瓶頸。

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