觸覺感知作為機(jī)器人與環(huán)境交互的核心能力之一，正成為突破人機(jī)協(xié)作精度瓶頸的關(guān)鍵。他山科技基于NVIDIA Isaac Sim仿真平臺，融合其業(yè)界領(lǐng)先的觸覺傳感器產(chǎn)品，構(gòu)建了一套高精度、高頻率的觸覺傳感器仿真模型。該模型支持從虛擬環(huán)境構(gòu)建到物理觸覺渲染的端到端流程，滿足云端大規(guī)模仿真訓(xùn)練需求的同時(shí)，補(bǔ)充邊緣設(shè)備的實(shí)時(shí)交互場景，提升了觸覺仿真的精度與效率邊界。

他山科技利用 NVIDIA Isaac Sim仿真平臺的高保真物理仿真與傳感器建模技術(shù)，結(jié)合NVIDIA Isaac Lab的大規(guī)模并行強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練，構(gòu)建了覆蓋觸覺物理仿真、觸覺信號合成到觸覺感知模型訓(xùn)練的全閉環(huán)流程。同時(shí)，依托 NVIDIA GPU 的大規(guī)模并行計(jì)算能力，觸覺感知模型的訓(xùn)練效率提升超過 100 倍，顯著加速了觸覺傳感器在實(shí)際設(shè)備上的規(guī)模化部署。在此基礎(chǔ)上，借助高性能計(jì)算平臺與智能優(yōu)化算法，他山科技實(shí)現(xiàn)復(fù)雜觸覺信息的深層特征提取與高效解析。

觸覺仿真技術(shù)：

具身智能升級的關(guān)鍵支持

在具身智能飛速發(fā)展的當(dāng)下，機(jī)器人的控制雖然取得了長足的發(fā)展，但在處理相對復(fù)雜的交互任務(wù)時(shí)，由于缺乏精準(zhǔn)的觸覺感知數(shù)據(jù)，仍然面臨交互不穩(wěn)定、操作失誤等問題。這使其在精密裝配、物體操控及與環(huán)境交互等場景中的表現(xiàn)顯著受限，進(jìn)而阻礙了商業(yè)化落地。因此，引入精準(zhǔn)觸覺信號對具身智能的末端操作格外關(guān)鍵。

觸覺模擬仿真技術(shù)能夠提前在虛擬環(huán)境中構(gòu)建觸覺模型、模擬觸覺交互并進(jìn)行算法訓(xùn)練，從而為機(jī)器人充分發(fā)揮觸覺感知的能力提供關(guān)鍵支持。這對拓展機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域、增強(qiáng)其自主性和智能化水平具有不可或缺的作用。然而，觸覺傳感器在仿真環(huán)境的建模及突破 Sim2Real 鴻溝方面面臨諸多挑戰(zhàn)，包括接觸復(fù)雜物理過程的建模、傳感器工藝噪聲干擾、高質(zhì)量觸覺數(shù)據(jù)集匱乏、彈性體高精度形變模擬不足、材料特性的影響等。這些因素共同導(dǎo)致了觸覺仿真技術(shù)的發(fā)展相對滯后。

他山科技在 AI 觸覺感知領(lǐng)域深耕多年，其自主研發(fā)的觸覺傳感器實(shí)現(xiàn)了高精度的三維力感知、材質(zhì)識別和接近覺感知。

NVIDIA IsaacSim 仿真平臺

為觸覺仿真提供端到端底層支撐

他山科技基于 NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺發(fā)布了觸覺傳感器仿真模型，可支持用戶以極低成本引入觸覺感知仿真數(shù)據(jù)，訓(xùn)練自己的模型。這一技術(shù)在工業(yè)和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域，該技術(shù)可提升機(jī)器人的操作精度和靈活性，有效提高生產(chǎn)效率。在服務(wù)領(lǐng)域，它使機(jī)器人能夠高效完成抓取、移動、遞交等原子任務(wù)，并更自然地與人互動，從而提供高質(zhì)量的服務(wù)。

NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺作為面向機(jī)器人與物理仿真的端到端平臺，為他山科技的觸覺模型提供了強(qiáng)大的底層支撐。其集成NVIDIA PhysX物理引擎，通過 GPU 并行加速實(shí)現(xiàn)硬件級優(yōu)化，使復(fù)雜場景下的多物體觸覺交互計(jì)算效率提升 5 倍以上。NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺的場景構(gòu)建工具與他山科技觸覺模型無縫對接，可導(dǎo)入工業(yè)級精度的 3D 模型與物理材質(zhì)參數(shù)，確保虛擬環(huán)境與真實(shí)場景的物理一致性。同時(shí)，NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺提供完整的部署工具鏈，支持他山科技觸覺感知模型從云端到邊緣終端的全場景快速部署，簡化了工業(yè)級應(yīng)用的落地流程。

NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺

助力他山科技實(shí)現(xiàn)觸覺傳感技術(shù)突破

借助NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺，他山科技在觸覺感知領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。

在精準(zhǔn)物理特性還原方面，他山科技將手物接觸摩擦過程，建模為多尺度連續(xù)可微的動態(tài)系統(tǒng)；再通過動力學(xué)方程組求解，并結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定，最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人觸覺傳感器與環(huán)境物體接觸時(shí)物理特性的精準(zhǔn)還原。這一技術(shù)方案不僅提升了觸覺仿真與實(shí)際應(yīng)用的一致性，更為生成真實(shí)可靠的觸覺信號奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在仿真模型中，他山科技整合了接近覺、壓力、切向力等多維度傳感器數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)維度與實(shí)際產(chǎn)品完全一致。通過時(shí)序?yàn)V波和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理與分析，基礎(chǔ)的預(yù)處理方法同樣保持與實(shí)際產(chǎn)品一致，從而保障實(shí)際與虛擬之間的算法遷移。

在仿真模型的參數(shù)優(yōu)化與輕量化上，模型需要突破材質(zhì)、摩擦系數(shù)等感知和執(zhí)行邊界的限制，以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場景?；谄溆|覺傳感器產(chǎn)品，他山科技已建立起大規(guī)模實(shí)采觸覺數(shù)據(jù)集。他山科技利用這一數(shù)據(jù)集構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)場景下的觸覺感知預(yù)測模型，并與動力學(xué)求解的結(jié)果融合，進(jìn)一步改善模型一致性，確保在處理大量參數(shù)時(shí)仍能保持高效性與準(zhǔn)確性。

他山科技首席執(zhí)行官馬揚(yáng)表示：“觸覺是具身場景泛化的關(guān)鍵支撐，也是模擬仿真環(huán)境中的最后一塊拼圖。我們將模型與NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺結(jié)合，希望通過 AI 驅(qū)動仿真優(yōu)化，讓觸覺技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)、商業(yè)服務(wù)等千行百業(yè)，真正實(shí)現(xiàn)‘所見即所觸，所觸即真實(shí)’。未來，他山科技觸覺傳感器仿真模型將持續(xù)支持 Isaac Lab 的訓(xùn)練?！?/p>

他山科技基于NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺的觸覺傳感器仿真模型，不僅拓展了 NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺的觸覺仿真能力，還將推動整個(gè)行業(yè)向“虛實(shí)融合”的沉浸式交互邁進(jìn)。隨著這一技術(shù)在更多應(yīng)用場景落地，未來將為用戶創(chuàng)造全新的交互體驗(yàn)，推動觸覺技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。