学术研究

从感知触觉,走向灵巧行动。

光电触觉让接触变得可观测,学习将触觉信息转化为状态估计,控制再将感知带回物理世界。沿着这条脉络,探索 Nathan Lepora 教授及合作者的公开研究。

感知。学习。操作。

光电触觉感知
触觉学习
灵巧操作

Nathan Lepora · 布里斯托大学机器人与人工智能教授

一条相连的研究路径

感知。学习。操作。

从柔性指尖的物理设计,到解释接触的模型,再到引导机器人行动的反馈,这些方向相互连接。

光电触觉感知

让接触变得可观测。

TacTip 家族通过柔性皮肤与内部标记,将接触形变转化为图像测量。传感器的形态与力学结构,本身就是感知系统的一部分。

TacTip 家族 · 2018

触觉学习

将观测转化为可用模型。

深度学习从触觉观测中估计接触位姿。Tactile Gym 进一步连接仿真、强化学习与真实传感器,研究推物、表面跟随等任务。

Optimal Deep Learning · 2020 / Tactile Gym 2.0 · 2022

灵巧操作

用触觉闭合行动回路。

位姿与剪切信息支持连续触觉控制。双臂操作、在手旋转与多指抓握控制,将这种反馈从单点接触扩展到协同行动。

Bi-Touch · 2023 / AnyRotate · CoRL 2024 / 剪切抓握控制 · 2025

精选论文

有论文可循的研究。

精选已发表成果,涵盖传感器设计、触觉学习与机器人控制。每项均可链接至原始出版记录。

2026

The International Journal of Robotics Research

Tactile robotics: Past and future

Nathan F. Lepora

以历史视角梳理机器人触觉的发展,回看反复出现的挑战,并讨论未来的研究机会。

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2025

IEEE Transactions on Robotics

Shear-Based Grasp Control for Multifingered Underactuated Tactile Robotic Hands

Christopher J. Ford 等

利用多指触觉反馈调节抓握,研究易损物体持握、倾倒与人类引导运动。

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2025 · CoRL 2024

Conference on Robot Learning · PMLR 270

AnyRotate: Gravity-Invariant In-Hand Object Rotation with Sim-to-Real Touch

Max Yang 等

在仿真中训练触觉策略,并迁移到真实机器人手,研究不同旋转轴与手部朝向下的在手旋转。

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2024

The International Journal of Robotics Research

Pose-and-shear-based tactile servoing

John Lloyd 与 Nathan F. Lepora

将接触位姿与剪切估计用于连续控制,实现目标跟踪、表面跟随及单臂或双臂推物。

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2023

IEEE Robotics and Automation Letters

Bi-Touch: Bimanual Tactile Manipulation with Sim-to-Real Deep Reinforcement Learning

Yijiong Lin 等

两条触觉机械臂学习协同推物、调整朝向与聚拢任务,并将策略从仿真迁移到真实硬件。

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2022

IEEE Robotics and Automation Letters

Tactile Gym 2.0: Sim-to-Real Deep Reinforcement Learning for Comparing Low-Cost High-Resolution Robot Touch

Yijiong Lin 等

使用统一的仿真到现实方法,在推物、边缘跟随与表面跟随任务中比较 TacTip、DIGIT 和 DigiTac。

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2020

IEEE Robotics and Automation Magazine

Optimal Deep Learning for Robot Touch: Training Accurate Pose Models of 3D Surfaces and Edges

Nathan F. Lepora 与 John Lloyd

研究利用深度学习估计表面和边缘的接触位姿,并处理滑动剪切等变化带来的影响。

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2018

Soft Robotics

The TacTip Family: Soft Optical Tactile Sensors with 3D-Printed Biomimetic Morphologies

Benjamin Ward-Cherrier 等

一组通过 3D 打印制造的柔性触觉传感器,以仿生结构将皮肤形变转化为内部标记的运动。

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AnyRotate 参加 CoRL 2024,其 PMLR 论文集记录出版于 2025 年。正式论文标题保留原始出版术语。

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本页选取 Nathan Lepora 及合作者的部分已发表研究。更多研究方向、演示与完整论文档案,请访问教授个人网站。

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