新加坡国立大学（National University of Singapore）的研究人员近日开发出一种软体机器人系统，赋予机器人类似人类的“本体感知”（proprioception）能力——常被称为人体的“第六感”。该系统使机器人能够在无需摄像头或外部追踪设备的情况下，检测触摸、外力及自身运动。研究团队通过一种“预期感知”框架，让机器人预测自身身体的运动并与实时传感器反馈进行比较，任何不匹配即指示外部接触或环境交互。这一进展解决了软体机器人长期面临的难题：区分自身运动和外部作用力。

工作原理：液态金属传感器+预期感知框架

研究团队为软体机器人配备了基于液态金属的传感器，能够测量弯曲、应变和形变。机器人通过内部感知实时导航并对外界物理交互做出反应。传统软体机器人的应变传感器容易同时响应自身运动和外部接触，难以判断真实情况。新框架模拟人脑预测感官反馈的方式：机器人根据运动指令计算预期的身体位置，并与从柔性结构读取的传感器数据进行比对。该研究发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。

实验验证：迷宫导航与医疗操作模仿

在迷宫导航实验中，机器人完全依靠触觉和内部感知检测墙壁并调整运动路径，全程无摄像头辅助。在另一项测试中，人类操作员引导机器人对人体模型执行类似按摩或医疗操作的动作，机器人随后以高精度学习并重复了这些动作。新加坡国立大学机械工程系Cecilia Laschi教授表示：“机器人能在0.4秒内检测到外部接触，并以极高的精度区分其来源。即使处于动态环境中，机器人识别外力方向的角度误差也低于10度。”

应用前景：医疗康复、水下作业与人机交互

研究团队认为，该技术可改善医疗保健、康复及辅助机器人领域的人机交互。配备先进传感能力的软体机器人最终可帮助老年用户、协助护理人员，或在微创手术中支持外科医生。水下机器人也是潜在应用方向——例如受章鱼手臂启发的机器人，可在黑暗或能见度低的环境中依靠触觉导航。下一步，研究人员计划利用机器学习模型（模仿人脑从经验中构建内部表征的方式）改进预测系统，进一步提升机器人的环境适应能力。