IEEE论文:人类也有远端触觉!一直以来,人类的触觉都被视为一种“近端感觉”——

棋羽笑谈世界 2025-11-11 10:46:50

IEEE论文:人类也有远端触觉!

一直以来,人类的触觉都被视为一种“近端感觉”——我们习惯于认为,只有指尖真正触碰到物体表面时,才能感知它的形状、纹理与温度。

然而,自然中存在着更奇妙的感知方式:例如矶鹬这类鸟类,能够通过沙粒传递的微弱振动,敏锐地捕捉到埋藏在沙子之下的猎物。它们并不直接接触目标,而是借助介质中传播的机械信号实现“隔空探物”,这被称为“远端触觉”。而最新研究揭示,这种看似专属于某些动物的能力,其实人类也拥有。

近日,在IEEE(国际电气工程师协会)举办的会议上,一项引人注目的研究正式发表。科研人员设计了一项实验:邀请12位参与者用手指轻轻划拨沙粒表面,通过感受沙粒移动时产生的微小阻力与力学变化,去判断埋藏在沙层下方小立方体的具体位置。

结果令人惊讶——人类不仅能感知到埋藏物体的存在,最高甚至能探测到深度达6.9厘米的立方体,整体感知深度的中位数为2.7厘米,准确率高达70.7%。

这说明,人类指尖不仅能捕捉直接接触的信息,还能解读由颗粒介质传递的间接力学信号,从而在非接触状态下“感知”被掩埋物体的位置。

为了进一步对比人类与机器在这一任务上的表现,研究团队还采用了配备高精度触觉传感器的机械臂,并利用长短期记忆(LSTM)算法对其进行训练,使其执行相同的探测任务。

结果显示,机械臂在最大探测深度上略优于人类,达到7.1厘米,中位深度为6厘米,但其判断准确率仅为40%,远低于人类参与者的表现。这一差距突显出人类触觉系统在处理复杂力学信息时的高效与精密,也说明当前机器人技术在触觉解读与情境理解方面仍有提升空间。

该研究不仅首次证实人类在一定程度上具备远端触觉能力,也为未来高灵敏度机器人的研发提供了重要启发。例如,在考古发掘中,这类技术或能帮助机器人在不损伤文物的情况下精准定位地下遗迹;在行星探测领域,具备远端触觉的探测器可以在火星土壤或海底沙质环境中实现更细致、更自主的采样与分析。

人类的指尖,原来早已蕴藏着我们尚未完全察觉的、与世界对话的另一种方式。

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