FlexiTac压阻式传感器可兼顾柔性、低成本与一致性。

    作者丨向欣

    编辑丨岑峰

                                                                                                       

机器人的视觉能力正快速增强,但触觉仍然是具身智能系统中的薄弱环节。尤其是在精细操作场景中,当物体被遮挡、透明、易碎,或需要精确判断接触力与手内姿态时,仅靠视觉往往难以确认机器人是否真正抓稳了物体、是否发生了滑移,也难以实现可靠的力控与顺从交互。
与图像领域已经形成相对统一的传感器和数据体系相比,触觉研究尚未形成类似的「收敛」。不同实验室往往使用不同类型的触觉传感器,但它们都面临寿命、柔性、多维信息感知、分辨率、成本与一致性难以同时兼顾的困境。这使得触觉数据采集、算法研究以及不同系统之间的复现都变得更加困难。
如何让触觉像视觉一样,成为一种可以被更多机器人使用、被大量采集、被算法反复利用的基础感知能力?
针对这个问题,哥伦比亚大学李昀烛团队提出了开源柔性压阻式触觉传感器平台 FlexiTac。在本届 IROS 2026 的触觉专题研讨会上,李昀烛系统介绍了这一平台开源一年半后的进展与生态。
FlexiTac 是一套低成本、开源、可扩展的压阻式柔性触觉传感器,团队同时开源了完整 BOM、详细组装说明以及用于读取触觉数据的软件。
FlexiTac 采用 FPC 与力敏薄膜层叠结构,组装仅需 3 分钟,可弯曲、裁剪并包裹于不同几何表面,适配手套、指尖或机器人皮肤等多种形态。
其核心优势在于成本低、制作简单、高度柔性与可扩展、以及较好的长期稳定性和批次一致性,感知机制也足够简单,易于用弹簧-阻尼系统实现高保真仿真。
其技术栈可集成进主流的机器人学习框架中,门槛低到拥有即使是本科生,只要拥有一台可打印 SO-100 机械臂的 3D 打印机,也能轻松把触觉传感器装上机器人。
李昀烛提到,开源约一年半以来,FlexiTac 已在学术界与工业界获得广泛采用,衍生出多模态策略、可变形世界模型、四足移动-操纵、VLA 触觉反馈等多方向工作,他们与普渡大学合作的多指灵巧操纵工作 VTAP Gripper 还入围了本次 IROS 最佳论文奖。Analog Devices(ADI)正在推进其商业化版本,该版本触觉分辨率达到人类手指的五倍,基于半导体制造工艺量产。
以下为李昀烛在 IROS 2026 演讲的精编稿,AI科技评论基于原英文内容进行了不改原意的翻译编辑:
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3 分钟组装、本科生可用

为了让传感器易于生产、成本低廉,我们最新的版本制造成本其实已经非常低,具体多低,取决于你同一批次生产多少片。
准备好所有物料后,你只需要花 3 分钟就可以把传感器装配完成,传感器随即就能投入工作。
我们这套方案是完全开源的:完整的物料清单,还有非常详尽的分步装配说明,同时也配套了可以读取、传输传感数据的对应软件。
除了传感器和配套软件本身,我们也还把这套软硬件技术栈集成到非常流行的机器人学习框架 LeRobot 里。
这样一来,任何人,哪怕只是本科生,只要手头有能够打印出低成本 SO-100 机械臂的 3D 打印机、都可以轻松地把我们的触觉传感器集成进去,然后开展相关研究,探索触觉感知如何帮助机器人理解手内物体状态,完成复杂操作任务。
在我们开源这套传感器大约一年半之后,我们欣喜地看到,这项技术已经在学术界与工业界得到广泛应用。
更让我们振奋的是,大家正在沿着不同方向继续推进、拓展整个生态:如何制造更好、能力更强的硬件;如何基于我们的触觉传感器构建更好的感知、学习和推理系统;以及如何设计真正包含触觉的大规模数据采集流程。
我们也在与亚德诺半导体(Analog Devices,ADI)展开合作,由他们开发这款传感器的商业化版本。 他们已经在多场会议上演示了商业化样机,其中就包括 GTC 大会,演示内容是一些很有代表性的机器人操作任务。
大家可以访问我们的项目网站,查阅硬件、软件方向的各类学术与产业应用成果。
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核心优势:可扩展、柔性、一致性

但话说回来,我们这款传感器只是众多触觉传感方案的其中一种方案。
触觉领域常常被诟病的一个问题是,整个领域至今未形成统一标准。和发展成熟的计算机视觉不一样,不同实验室往往采用完全自研、互不兼容的触觉传感器。
所以,我们的传感器有几个比较重要的优势。
第一是可扩展性。它既可以做成大面积,也可以做成小尺寸。
第二是柔性。它就像一张纸,可以弯折、裁剪,还可以包覆在各种异形曲面结构上。 
第三是高度可定制化。我们内部已经完成原型验证,可以把传感器定制成触觉手套、指尖传感器、机器人皮肤等多种形态。
另一项优势是一致性和鲁棒性,可以从两个维度来看。
第一个维度是时间维度:信号会不会随时间发生漂移,即长期的稳定性。
这里举一个实例:我的学生 Binghao 主导了很多相关工作,他 2024 年夏天在实习期间,为录制视频制作了四块传感器。 时隔一年半之后,直接使用这套传感器,用一年前采集的数据训练出来的模型依然可以正常工作。
第二个维度是不同批次制备之间的一致性:不同批次加工出来的传感器,输出信号能否保持一致。
这是很多触觉传感器的痛点,尤其是结构中包含橡胶材料的传感器;而我们这款传感器在这一点上表现出不错的一致性。
我们也正和亚德诺半导体合作,探索如何规模化生产这类传感器。
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优异的仿真适配能力

我们触觉传感器的另一个关键优势是仿真适配性。
我们可以很方便地把这款触觉传感器接入仿真环境,借助仿真做规模化算法迭代。
下面我要介绍的后续工作正是基于这一点。因为传感机制简单,仿真实现只需要构建一个简单的弹簧‑阻尼系统,只需要标定 3 个超参数。
左边是真实物理交互场景,后方屏幕可以看到触觉信号的实时可视化;右边是仿真环境,运行完全相同的策略,执行相同任务。 
不仅状态演化过程高度吻合,仿真端屏幕输出的触觉信号也和真实信号匹配度很高。
当然,你可能会说,这只是定性结果。那么定量结果表现如何?
我们的做法是,先在真实环境中采集一批随机交互数据,然后把真实环境里的交互动作在仿真环境中复现回放。
然后,我们分别收集真实环境和仿真环境得到的全部触觉数据,并绘制成直方图。
标定工作的核心目标就是对齐这两组直方图,而二者实际对齐效果非常理想。
这和计算机视觉里白平衡校准是相通的思路。
这里我想特别强调一点:仿真与真实对齐得越精确,你在仿真中需要做的随机化就越少,sim-to-real 的迁移也会越精准。
所以,在仿真环境中,我们可以进行大规模随机化,然后把训练出来的策略迁移回真实环境。
同样的框架也可以应用到不同本体的机器人上。我们在实验室的双臂装配任务中进行了验证,也在英伟达的人形机器人上使用了同样的 sim-to-real 迁移框架,让机器人完成类似的任务。
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真实数据规模化:

给 UMI 补上缺失的触觉

接下来,我想讲的是如何实现真实世界数据的规模化采集。
很多人应该都熟悉 UMI 这套手持遥操作设备,它被用于野外场景的数据采集。
用过 UMI 夹持器的人应该会注意到:设备内部的机械弹簧会给人类操作者提供触觉反馈,但原版 UMI 的设计只会记录精准的位姿跟踪信息,并不会存储这套触觉反馈。
接入我们的触觉传感器恰好补上了这一短板。它可以间接把人类操作者感受到的触觉...