近日,由新加坡国立大学广州创新研究院PI(Principal Investigator,学术带头人)、新国大计算机学院助理教授、具身智能企业RoboScience(机器科学)联合创始人兼首席科学家邵林带领的研究团队,推出了一种低成本、“即插即用”的力扭矩传感器替代方案ShapeForce,成本仅需6美元,性能可与上千美元的商用传感器媲美。

赋予机器人“手感”:ShapeForce技术解密
人类能轻松拧紧瓶盖或拾取物品,依靠的并非精确数值,而是指尖对力与力矩变化的直觉感知。然而,要让机器人复现这种“手感”,并据此来调整力度和方向,当前主要依赖的是精密的六维力扭矩传感器。这种动辄上千美元的传感器因价格昂贵而难以在更多技术场景中普及。
而ShapeForce以约6美元的材料成本实现了颠覆。ShapeForce可以利用3D打印轻松制造,并集成RGB相机进行感知,让机器人能以极低成本获得媲美商用传感器的力觉能力,胜任各种密集接触任务。

ShapeForce的核心原理是将外部施加的力和扭矩转换为自身柔性结构的可测量形变,随后通过基于标记的姿态跟踪进行估计,将其转换为类力信号,使机器人能够感知接触的发生与变化,并实时调整动作。

迷宫穿行、USB插入调整、扭紧瓶盖、精准插接,这些实验证明了ShapeForce出色的性能和感知能力。

此外,ShapeForce的结构柔顺性还大幅增强了系统在高精度任务中的鲁棒性与容错能力,能够容忍高精度任务中的微小误差,显著提升任务成功率。
总而言之,ShapeForce通过借鉴人类的直觉力觉,成功绕开了传统力扭矩传感器在成本与复杂度上的桎梏。它不仅用低成本方案实现了媲美商用的性能,更以“感知相对力变”为核心,为机器人灵巧操作提供了一条简洁、鲁棒且易于普及的全新技术路径,有望真正推动智能机器人从“感知环境”走向“灵巧交互”。
RoboScience机器科学
具身智能企业RoboScience机器科学由新国大助理教授邵林和前苹果研究员田野联合创立,已完成种子轮和天使轮融资。2025年11月,RoboScience机器科学入选硅谷权威媒体The Information的“全球50家最具潜力初创企业” (TI50)和高工机器人“2025年度最具投资潜能榜TOP10”,发展潜力获业内高度认可。


