近日，新加坡国立大学重庆研究院研究员、新加坡国立大学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，成功推出一款名为ShapeForce的低成本、“即插即用”式力扭矩传感器替代方案。该方案材料成本仅约6美元，性能表现可媲美市售上千美元的商用传感器，为机器人灵巧操作与力觉交互提供了经济、高效的全新路径。

论文链接

https://arxiv.org/abs/2511.19955

技术突破：从“精密测量”到“直觉感知”

让机器人像人类一样灵巧地操作，关键在于使其获得对“力”的敏锐感知。人类完成拧瓶盖、抓取物体等任务，依赖的是对力与力矩变化的直觉判断，而非精确的数值读数。当前，机器人实现类似能力主要依赖高精度的六维力扭矩传感器，其高昂的成本限制了技术普及与应用拓展。

ShapeForce 的成功研发，为这一难题提供了极具性价比的解决方案。该方案受人类感知力相对变化的启发，通过精巧的“结构-视觉-算法”协同设计，实现了高性能的力觉感知。其核心原理在于：外力作用于一个可3D打印的柔性结构，使其产生形变；通过普通RGB相机跟踪结构表面的标记点，并结合算法实时解算，即可将形变转换为机器人可理解的力信号，从而使其能够感知接触并实时调整动作。

ShapeForce方案展现出多重核心优势：其采用支持3D打印的核心结构，实现了极低的材料成本，具有成本颠覆性；在此基础上，模块化设计使其能够即插即用，易于集成至各类机器人末端执行器。在性能层面，该方案在多种接触密集型任务中表现出接近高端商用传感器的灵敏度与准确性，性能表现优越。尤为关键的是，其本体柔性结构具备物理顺柔性，可有效吸收操作中的定位误差，从而显著提升复杂任务的成功率与系统的整体鲁棒性。

应用验证：展现卓越灵巧操作能力

研究团队通过一系列严谨实验，充分验证了ShapeForce的实用性能：

迷宫穿行：在未知接触环境中实时感知力反馈并自主调整路径。

USB插拔校准：实现亚毫米级精度的对齐与插入操作。

瓶盖旋拧：模拟人手力度控制，完成松紧度适配的旋拧任务。

精密部件插接：在装配任务中展现高成功率与强抗干扰能力

团队背景

本研究由新加坡国立大学重庆研究院研究员、新加坡国立大学助理教授邵林主导，并与其创立的具身智能企业RoboScience（机器科学） 共同推进。邵林教授团队长期聚焦机器人感知与灵巧操作，致力于将前沿学术成果转化为可落地的技术解决方案。

RoboScience作为一家具备国际视野的具身智能企业，已获得种子轮与天使轮融资，并于2025年11月入选硅谷权威媒体The Information评选的 “全球50家最具潜力初创企业”（TI50） 以及高工机器人 “2025年度最具投资潜能榜TOP10”，技术实力与发展潜力备受认可。

赋能灵巧交互，推动智能未来

ShapeForce不仅打破了力觉传感器在成本与集成复杂度方面的传统限制，更以“感知相对力变”为核心，为机器人实现类人手感交互提供了简洁、可靠且易于普及的软硬件方案。这项研究标志着智能机器人正从单纯的环境感知，迈向更具适应性与灵巧性的物理交互阶段，也为未来服务机器人、工业自动化及人机协作等领域带来了新的可能性。

新国大重庆研究院将持续支持此类前沿交叉研究，积极构建产学研协同创新生态，致力于将国际一流的科研成果转化为推动区域乃至中新在智能制造、服务机器人等关键领域发展的核心力量。