麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的方昊書(shū)（Hao-Shu Fang）教授，聯(lián)合加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì)，在2024年9月發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究。這項(xiàng)發(fā)表在arXiv預(yù)印本平臺(tái)的研究（論文編號(hào)：2509.04441v2），向我們展示了一個(gè)革命性的機(jī)器人訓(xùn)練系統(tǒng)——DEXOP。感興趣的讀者可以通過(guò)該編號(hào)或訪問(wèn)項(xiàng)目網(wǎng)站dex-op.github.io查詢(xún)完整論文。

當(dāng)我們看到鋼琴大師行云流水般彈奏肖邦夜曲，或者外科醫(yī)生精準(zhǔn)地進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)時(shí)，不禁會(huì)想：如果機(jī)器人也能擁有這樣的靈巧雙手該有多好？這個(gè)看似遙不可及的夢(mèng)想，如今正在MIT的實(shí)驗(yàn)室里一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

傳統(tǒng)的機(jī)器人就像戴著厚厚手套的工人，雖然力氣很大，但要讓它們做精細(xì)活就顯得笨手笨腳。比如讓機(jī)器人擰開(kāi)一個(gè)小小的藥瓶蓋，或者從桌上準(zhǔn)確拿起一枚硬幣，這些對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)輕而易舉的動(dòng)作，對(duì)機(jī)器人卻是巨大的挑戰(zhàn)。問(wèn)題的關(guān)鍵在于，機(jī)器人缺乏人類(lèi)手指那種精妙的觸覺(jué)反饋和靈活性。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，要讓機(jī)器人變得靈巧，最大的障礙不是硬件技術(shù)，而是如何收集高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。就像教孩子學(xué)習(xí)寫(xiě)字需要大量練習(xí)一樣，機(jī)器人也需要觀看和模仿大量的人類(lèi)操作才能學(xué)會(huì)復(fù)雜的手部動(dòng)作。但現(xiàn)有的數(shù)據(jù)收集方法都存在各種問(wèn)題。

目前主流的方法有三種。第一種是在虛擬環(huán)境中訓(xùn)練機(jī)器人，這就像讓司機(jī)只在游戲中練車(chē)一樣，雖然成本低廉，但現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜性遠(yuǎn)超想象，機(jī)器人往往無(wú)法將虛擬世界學(xué)到的技能順利轉(zhuǎn)移到真實(shí)環(huán)境中。第二種是分析人類(lèi)操作的視頻，這種方法能夠獲得豐富的動(dòng)作數(shù)據(jù)，但卻無(wú)法捕捉到關(guān)鍵的力度和觸覺(jué)信息。就像僅僅通過(guò)觀看視頻學(xué)習(xí)按摩手法，你能看到動(dòng)作，卻感受不到力度的輕重緩急。第三種是遠(yuǎn)程操控機(jī)器人，讓人類(lèi)實(shí)時(shí)控制機(jī)器人的動(dòng)作，但這種方法缺乏觸覺(jué)反饋，操作者就像隔著厚厚的玻璃墻工作，無(wú)法感受到操作對(duì)象的質(zhì)感和阻力。

方昊書(shū)教授的團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)全新的解決方案——"近操作"（perioperation）。如果說(shuō)傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控是"隔山打牛"，那么近操作就是"身臨其境"。他們?cè)O(shè)計(jì)的DEXOP系統(tǒng)，就像是一副神奇的機(jī)械手套，讓使用者能夠直接用自己的手去操控一只被動(dòng)的機(jī)器人手，同時(shí)感受到真實(shí)的觸覺(jué)反饋。

這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念非常巧妙。研究人員將一只裝滿各種傳感器的機(jī)器人手通過(guò)精密的機(jī)械連桿系統(tǒng)連接到人類(lèi)佩戴的外骨骼手套上。當(dāng)人類(lèi)移動(dòng)手指時(shí)，機(jī)械連桿會(huì)同步驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手做出相同的動(dòng)作。更重要的是，當(dāng)機(jī)器人手接觸到物體時(shí)，所產(chǎn)生的阻力和觸覺(jué)信息會(huì)通過(guò)同樣的機(jī)械連桿傳遞回人類(lèi)的手指，讓操作者能夠真切地感受到物體的硬度、重量和表面紋理。

這種設(shè)計(jì)有三個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。首先是讓數(shù)據(jù)收集變得更加自然。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控就像戴著厚手套干活，操作者無(wú)法感受到力度，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)抓握過(guò)緊導(dǎo)致物體損壞，或者力度不夠?qū)е挛矬w滑落的情況。而DEXOP系統(tǒng)讓操作者能夠感受到真實(shí)的觸覺(jué)反饋，就像直接用手操作一樣自然。這不僅提高了操作的精確度，也大大加快了數(shù)據(jù)收集的速度。

其次是最大化數(shù)據(jù)的可轉(zhuǎn)移性。DEXOP系統(tǒng)將人手和機(jī)器人手分離設(shè)計(jì)，允許研究人員精確調(diào)校兩者的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)，確保收集到的數(shù)據(jù)能夠完美地轉(zhuǎn)移到真實(shí)的機(jī)器人上。這就像為機(jī)器人量身定制一套完美的"學(xué)習(xí)教材"，確保它們能夠準(zhǔn)確地重現(xiàn)人類(lèi)的操作技巧。

第三是擴(kuò)展任務(wù)的多樣性。DEXOP系統(tǒng)通過(guò)各種巧妙的機(jī)械設(shè)計(jì)，極大地?cái)U(kuò)展了可以完成的任務(wù)類(lèi)型。比如，它配備了"指甲"結(jié)構(gòu)，讓機(jī)器人能夠抓取那些貼在桌面上的薄片物體，就像人類(lèi)用指甲摳起一張貼紙一樣。它還設(shè)計(jì)了手指分叉關(guān)節(jié)，讓機(jī)器人能夠調(diào)整手指間的距離，適應(yīng)不同大小的物體。柔軟的手掌墊則讓機(jī)器人能夠進(jìn)行全手掌操作，比如一只手握住瓶子，另一只手?jǐn)Q開(kāi)瓶蓋。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了三個(gè)不同版本的DEXOP系統(tǒng)。最高級(jí)的DEXOP-12版本擁有4根手指和12個(gè)自由度，能夠完成最復(fù)雜的操作任務(wù)。DEXOP-9版本有3根手指和9個(gè)自由度，在保持靈活性的同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)復(fù)雜度。而DEXOP-7版本則專(zhuān)門(mén)為與現(xiàn)有的EyeSight機(jī)器人手配套設(shè)計(jì)，確保數(shù)據(jù)的完美轉(zhuǎn)移。

在實(shí)際測(cè)試中，DEXOP系統(tǒng)展現(xiàn)出了驚人的性能。研究人員設(shè)計(jì)了四個(gè)具有挑戰(zhàn)性的測(cè)試任務(wù)來(lái)比較DEXOP與傳統(tǒng)遠(yuǎn)程操控的效果。這些任務(wù)包括使用電鉆擰螺絲、安裝燈泡、包裝盒子和開(kāi)啟瓶蓋，每一個(gè)都需要精確的手部協(xié)調(diào)和觸覺(jué)反饋。

在電鉆擰螺絲的任務(wù)中，傳統(tǒng)遠(yuǎn)程操控的表現(xiàn)可以說(shuō)是慘不忍睹。四名測(cè)試者在使用遠(yuǎn)程操控時(shí)，竟然一次都沒(méi)有成功完成任務(wù)。主要問(wèn)題在于他們無(wú)法準(zhǔn)確判斷是否按下了電鉆的觸發(fā)器，也難以將鉆頭精確對(duì)準(zhǔn)小小的螺絲頭。而使用DEXOP系統(tǒng)時(shí)，測(cè)試者平均每分鐘能夠完成6次任務(wù)，接近人類(lèi)直接操作時(shí)每分鐘11次的水平。

在燈泡安裝任務(wù)中，差距同樣明顯。使用遠(yuǎn)程操控時(shí)，測(cè)試者平均需要86秒才能完成一次安裝，而且20次嘗試中只有15次成功。使用DEXOP系統(tǒng)時(shí)，平均完成時(shí)間縮短到僅僅11秒，效率提升了近8倍。這種巨大的效率提升主要?dú)w功于DEXOP提供的真實(shí)觸覺(jué)反饋，讓操作者能夠準(zhǔn)確感受到燈泡與燈座的接觸情況。

包裝盒子的任務(wù)更是凸顯了觸覺(jué)反饋的重要性。在沒(méi)有觸覺(jué)反饋的情況下，操作者經(jīng)常會(huì)在折疊紙盒邊緣時(shí)用力過(guò)猛，導(dǎo)致整個(gè)盒子被推走，或者在插入固定片時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確感受插入深度。使用遠(yuǎn)程操控時(shí)，20次嘗試中只有3次成功，平均耗時(shí)80秒。而DEXOP系統(tǒng)讓成功率大幅提升，平均每分鐘能完成5次包裝，比遠(yuǎn)程操控快了7倍。

即使是相對(duì)簡(jiǎn)單的開(kāi)瓶蓋任務(wù)，DEXOP也展現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)。雖然遠(yuǎn)程操控也能完成這個(gè)任務(wù)，但DEXOP的效率仍然高出2.4倍，平均每分鐘能完成12次開(kāi)瓶操作。

為了驗(yàn)證DEXOP收集的數(shù)據(jù)確實(shí)能夠成功訓(xùn)練機(jī)器人，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)復(fù)雜的雙手協(xié)作任務(wù)——燈具組裝。這個(gè)任務(wù)需要機(jī)器人用一只手抓取燈座，另一只手拿起燈泡，然后將燈泡精確插入并擰緊，最后安裝燈罩。整個(gè)過(guò)程涉及六個(gè)連續(xù)的步驟，每一步都需要精確的手部控制和力度感知。

研究人員用DEXOP系統(tǒng)收集了160個(gè)示范動(dòng)作，同時(shí)用傳統(tǒng)遠(yuǎn)程操控收集了40個(gè)示范動(dòng)作，然后訓(xùn)練了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制真實(shí)的機(jī)器人。結(jié)果顯示，混合了DEXOP數(shù)據(jù)的機(jī)器人在各個(gè)步驟上都表現(xiàn)出色，綜合成功率達(dá)到了51.3%。相比之下，僅使用200個(gè)遠(yuǎn)程操控示范訓(xùn)練的機(jī)器人成功率只有42.5%，盡管數(shù)據(jù)總量更多。

更有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)DEXOP數(shù)據(jù)不僅質(zhì)量更高，收集效率也更快。在關(guān)鍵的燈泡擰緊步驟中，使用遠(yuǎn)程操控的操作者平均需要38秒，因?yàn)樗麄儫o(wú)法感受到擰緊的程度，經(jīng)常過(guò)度旋轉(zhuǎn)。而使用DEXOP系統(tǒng)的操作者只需要6秒就能完成同樣的操作，因?yàn)樗麄兡軌蛲ㄟ^(guò)觸覺(jué)反饋準(zhǔn)確判斷何時(shí)停止旋轉(zhuǎn)。

DEXOP系統(tǒng)的核心技術(shù)在于其精妙的機(jī)械連桿設(shè)計(jì)。對(duì)于食指、中指和無(wú)名指，系統(tǒng)使用了雙重四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的動(dòng)作傳遞。第一個(gè)四連桿負(fù)責(zé)控制近端指節(jié)的彎曲，第二個(gè)四連桿控制遠(yuǎn)端指節(jié)的動(dòng)作。這種設(shè)計(jì)確保了人手和機(jī)器人手之間運(yùn)動(dòng)的精確同步。

拇指的控制更加復(fù)雜，因?yàn)樗枰瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)彎曲和分叉兩個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)。研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)空間四連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)巧妙的幾何設(shè)計(jì)讓單一的連桿系統(tǒng)能夠控制拇指的三個(gè)自由度。這種設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于，人類(lèi)拇指的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸距離很近，如果直接復(fù)制這種結(jié)構(gòu)，外骨骼會(huì)與用戶(hù)的拇指發(fā)生碰撞。因此，研究人員將外骨骼的分叉軸向下移動(dòng)到靠近手腕的位置，并讓拇指外骨骼繞過(guò)用戶(hù)的拇指，避免了碰撞問(wèn)題。

為了確保DEXOP收集的數(shù)據(jù)能夠無(wú)縫轉(zhuǎn)移到真實(shí)機(jī)器人上，研究團(tuán)隊(duì)采用了協(xié)同設(shè)計(jì)的方法。他們不僅設(shè)計(jì)了DEXOP的被動(dòng)機(jī)器人手，還相應(yīng)地修改了真實(shí)的EyeSight機(jī)器人手，確保兩者具有完全相同的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)和傳感器配置。這種做法的好處是消除了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移過(guò)程中的任何不匹配，讓機(jī)器人能夠完美重現(xiàn)人類(lèi)的操作。

在傳感器配置方面，DEXOP系統(tǒng)配備了先進(jìn)的全手觸覺(jué)感知系統(tǒng)。每個(gè)手指和手掌都安裝了基于視覺(jué)的觸覺(jué)傳感器，能夠捕捉接觸時(shí)的形變圖像。這些傳感器使用魚(yú)眼鏡頭，視野角度達(dá)到220度，能夠覆蓋整個(gè)傳感器表面。通過(guò)分析觸覺(jué)圖像的變化，系統(tǒng)可以重建出接觸力的大小和方向，為機(jī)器人提供豐富的觸覺(jué)信息。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)。除了手部關(guān)節(jié)角度和觸覺(jué)圖像外，DEXOP還能記錄全局手部位置信息。研究人員將DEXOP安裝在定制的手臂外骨骼上，這個(gè)外骨骼的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)與目標(biāo)機(jī)器人完全匹配，確保記錄的手臂運(yùn)動(dòng)能夠準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移到機(jī)器人身上。

在實(shí)際應(yīng)用中，DEXOP系統(tǒng)展現(xiàn)出了令人印象深刻的多樣性。它能夠完成需要精確手指控制的任務(wù)，比如重新定向一個(gè)小圓盤(pán)，這需要手指間的精確協(xié)調(diào)來(lái)旋轉(zhuǎn)物體而不讓它掉落。它也能處理微小物體的操作，比如拿起M2螺絲帽并將其擰到螺絲上，這種操作對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)幾乎是不可能的。

DEXOP在醫(yī)療器械操作方面也展現(xiàn)出潛力。系統(tǒng)能夠精確控制注射器，包括抽取液體和精確注射，這種精細(xì)的力度控制對(duì)醫(yī)療應(yīng)用至關(guān)重要。在工具使用方面，DEXOP能夠操作復(fù)雜的多功能工具，比如紙張切割器，需要一只手固定工具，另一只手操作切割機(jī)構(gòu)。

全手操作是DEXOP的另一個(gè)強(qiáng)項(xiàng)。在開(kāi)啟調(diào)味瓶蓋的任務(wù)中，系統(tǒng)需要用手指和手掌牢牢固定瓶身，同時(shí)用拇指精確旋轉(zhuǎn)瓶蓋。這種操作需要全手的協(xié)調(diào)配合，傳統(tǒng)的雙指夾持器根本無(wú)法勝任。類(lèi)似地，在操作噴霧器時(shí)，DEXOP能夠用拇指按壓噴頭，同時(shí)用其他手指穩(wěn)定瓶身，實(shí)現(xiàn)精確的噴霧控制。

研究團(tuán)隊(duì)在硬件特性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，DEXOP-7版本的性能完全可以匹敵真實(shí)的機(jī)器人手。在力量輸出方面，DEXOP的拇指指尖能夠產(chǎn)生約70牛頓的力量，食指和中指能夠產(chǎn)生約60牛頓的力量，這些數(shù)值與EyeSight機(jī)器人手相當(dāng)，也接近人類(lèi)手指的最大輸出力量。

在工作空間覆蓋方面，DEXOP與機(jī)器人手的關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍幾乎完全匹配。MCP關(guān)節(jié)能夠旋轉(zhuǎn)110-120度，PIP關(guān)節(jié)達(dá)到105度，拇指的各個(gè)關(guān)節(jié)也都能覆蓋與真實(shí)機(jī)器人手相同的活動(dòng)范圍。這種精確的匹配確保了操作者在使用DEXOP時(shí)的體驗(yàn)與控制真實(shí)機(jī)器人手完全一致。

在速度響應(yīng)方面，DEXOP在某些關(guān)節(jié)上甚至超越了機(jī)器人手的性能。PIP和IP關(guān)節(jié)的最大角速度分別達(dá)到15弧度/秒和9弧度/秒，比機(jī)器人手快2-3倍。雖然拇指關(guān)節(jié)的速度相對(duì)較慢，但在實(shí)際操作中，這樣的速度已經(jīng)完全夠用，過(guò)快的速度反而可能導(dǎo)致控制不穩(wěn)定。

為了驗(yàn)證學(xué)習(xí)效果，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)包含六個(gè)階段的復(fù)雜雙手操作任務(wù)。第一階段要求機(jī)器人準(zhǔn)確抓取燈座，這看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上需要機(jī)器人能夠適應(yīng)燈座位置的細(xì)微變化。第二階段抓取燈泡更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)榍蛐挝矬w對(duì)抓取點(diǎn)的要求更高，稍有偏差就會(huì)導(dǎo)致滑落。

第三階段的燈泡插入是整個(gè)任務(wù)的技術(shù)難點(diǎn)。機(jī)器人需要將燈泡的螺紋部分精確對(duì)準(zhǔn)燈座的內(nèi)螺紋，這需要毫米級(jí)的精度。如果初始對(duì)準(zhǔn)不夠準(zhǔn)確，機(jī)器人必須能夠通過(guò)觸覺(jué)反饋檢測(cè)到偏差并進(jìn)行調(diào)整。第四階段的燈泡安裝需要機(jī)器人感知旋轉(zhuǎn)的阻力變化，判斷何時(shí)擰緊到位。

第五階段重新回到基礎(chǔ)抓取，但這次的對(duì)象是燈罩，需要機(jī)器人識(shí)別新物體的幾何特征并執(zhí)行可靠的力量抓取。最后階段的燈罩安裝需要雙手精確協(xié)調(diào)，避免碰撞和傾斜，這考驗(yàn)了機(jī)器人的空間推理能力。

在政策學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用了行為克隆的方法來(lái)訓(xùn)練機(jī)器人。輸入數(shù)據(jù)包括雙手的腕部攝像頭圖像、觸覺(jué)傳感器圖像和當(dāng)前關(guān)節(jié)狀態(tài)。為了強(qiáng)調(diào)接觸變化的重要性，系統(tǒng)使用觸覺(jué)圖像與初始狀態(tài)的差值作為輸入，這樣能夠更好地突出物體接觸時(shí)的變化。

網(wǎng)絡(luò)輸出分為兩部分：機(jī)器人手臂的關(guān)節(jié)位置變化量和機(jī)械手的絕對(duì)關(guān)節(jié)位置。使用相對(duì)變化量可以提高系統(tǒng)對(duì)硬件差異的魯棒性，而絕對(duì)位置控制則確保了機(jī)械手動(dòng)作的精確性。為了提高泛化能力，訓(xùn)練過(guò)程中加入了多種數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)，包括顏色抖動(dòng)、關(guān)節(jié)噪聲和視覺(jué)信息丟失。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，混合DEXOP和遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)據(jù)訓(xùn)練的策略在所有任務(wù)階段都表現(xiàn)最佳，總體成功率達(dá)到51.3%。令人意外的是，使用更多遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)據(jù)的策略表現(xiàn)反而更差，這說(shuō)明數(shù)據(jù)質(zhì)量比數(shù)量更重要。DEXOP數(shù)據(jù)的高質(zhì)量主要體現(xiàn)在操作的自然性和觸覺(jué)信息的豐富性上。

分析數(shù)據(jù)收集時(shí)間發(fā)現(xiàn)，DEXOP在各個(gè)階段都顯著快于遠(yuǎn)程操控。特別是在需要精確力度控制的燈泡擰緊階段，DEXOP只需6秒，而遠(yuǎn)程操控需要38秒。這種效率差異直接反映在訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量上，DEXOP數(shù)據(jù)更少包含不必要的重復(fù)動(dòng)作和猶豫操作。

研究團(tuán)隊(duì)在討論中指出，近操作系統(tǒng)對(duì)制造精度和傳感器校準(zhǔn)比較敏感。硬件不匹配可能導(dǎo)致收集的數(shù)據(jù)無(wú)法直接用于機(jī)器人部署。在本研究中，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)加入少量遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)據(jù)得到了緩解，但更根本的解決方案是提高外骨骼的校準(zhǔn)精度，或者開(kāi)發(fā)對(duì)小幅誤差更魯棒的學(xué)習(xí)算法。

當(dāng)前系統(tǒng)仍有改進(jìn)空間。比如，從觸覺(jué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)估計(jì)關(guān)節(jié)力矩仍然需要傳感器校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)推理?，F(xiàn)有的EyeSight機(jī)器人手的自由度還不足以完成非常復(fù)雜的手內(nèi)操作任務(wù)。此外，當(dāng)前的DEXOP只能提供本體感覺(jué)反饋，還無(wú)法向人類(lèi)提供觸覺(jué)反饋。

盡管存在這些限制，DEXOP已經(jīng)展現(xiàn)出了巨大的潛力。隨著機(jī)器人硬件能力的不斷提升，高質(zhì)量訓(xùn)練數(shù)據(jù)的缺乏正在成為主要瓶頸。DEXOP這樣的系統(tǒng)填補(bǔ)了原始人類(lèi)示范和機(jī)器人泛化之間的關(guān)鍵空白，通過(guò)讓人類(lèi)更容易捕獲豐富的觸覺(jué)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，有望加速數(shù)據(jù)、硬件和算法的協(xié)同進(jìn)化。

從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，DEXOP代表了機(jī)器人學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。傳統(tǒng)方法要么依賴(lài)昂貴的仿真環(huán)境，要么受限于數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題。DEXOP通過(guò)創(chuàng)新的硬件設(shè)計(jì)，讓高質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取變得更加高效和自然。這種方法不僅提高了數(shù)據(jù)收集的效率，更重要的是提升了數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可轉(zhuǎn)移性。

研究的意義遠(yuǎn)不止于技術(shù)層面。在制造業(yè)，DEXOP訓(xùn)練的機(jī)器人可能很快就能勝任裝配線上需要精細(xì)操作的工作。在醫(yī)療領(lǐng)域，具備精確觸覺(jué)反饋的機(jī)器人助手可能會(huì)革命性地改變手術(shù)和康復(fù)治療。在家庭服務(wù)方面，能夠精確操作各種日常用品的機(jī)器人將真正走進(jìn)普通人的生活。

說(shuō)到底，DEXOP的出現(xiàn)標(biāo)志著我們向真正靈巧的機(jī)器人又邁進(jìn)了一大步。雖然距離科幻電影中那些無(wú)所不能的機(jī)器人助手還有距離，但我們已經(jīng)能夠看到這個(gè)未來(lái)的雛形。就像最初笨重的計(jì)算機(jī)最終演變成人人手中的智能手機(jī)一樣，今天的DEXOP可能就是明天普及化智能機(jī)器人的前身。

當(dāng)我們想象未來(lái)的某一天，家里的機(jī)器人助手能夠像人類(lèi)一樣輕松地為我們泡茶、整理房間，甚至協(xié)助處理精細(xì)的手工活時(shí)，我們應(yīng)該記住，這個(gè)未來(lái)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)像DEXOP這樣的基礎(chǔ)技術(shù)突破。它不僅是一個(gè)巧妙的工程解決方案，更是人類(lèi)在探索智能機(jī)器道路上的重要里程碑。對(duì)于那些希望深入了解這項(xiàng)技術(shù)的讀者，可以通過(guò)論文編號(hào)2509.04441v2或訪問(wèn)項(xiàng)目網(wǎng)站dex-op.github.io獲取更多詳細(xì)信息。

Q&A

Q1：DEXOP是什么？它和傳統(tǒng)的機(jī)器人控制方式有什么不同？

A：DEXOP是MIT研發(fā)的一套機(jī)器人訓(xùn)練系統(tǒng)，它像一副神奇的機(jī)械手套，讓人類(lèi)能夠直接用自己的手控制機(jī)器人手，同時(shí)感受到真實(shí)的觸覺(jué)反饋。與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控不同，DEXOP讓操作者能夠感受到物體的硬度、重量和質(zhì)感，就像直接用手操作一樣自然。

Q2：DEXOP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集效率比傳統(tǒng)方法高多少？

A：在測(cè)試中，DEXOP的效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)遠(yuǎn)程操控。比如在電鉆擰螺絲任務(wù)中，遠(yuǎn)程操控者一次都沒(méi)成功，而DEXOP用戶(hù)平均每分鐘完成6次。在燈泡安裝任務(wù)中，DEXOP比遠(yuǎn)程操控快8倍，只需11秒就能完成。

Q3：DEXOP訓(xùn)練出來(lái)的機(jī)器人能做什么復(fù)雜的事情？

A：DEXOP訓(xùn)練的機(jī)器人能夠完成許多需要精細(xì)操作的任務(wù)，包括安裝燈泡、開(kāi)啟藥瓶、操作注射器、使用紙張切割器等。在測(cè)試的燈具組裝任務(wù)中，機(jī)器人需要用雙手協(xié)作完成六個(gè)連續(xù)步驟，成功率達(dá)到51.3%，展現(xiàn)出了接近人類(lèi)水平的操作能力。