手心朝下也不掉东西：伯克利团队给机器人灵巧手加了个“防掉落”滤网，掉落次数砍掉75%

单手捏着东西换姿势，是个走钢丝的活：手指要一边松开一边重新握住，还不能让东西滑掉，手心朝下时更难。加州大学伯克利分校和戴维斯分校的团队，让一只机器人灵巧手学会了这件事，还专门给它加了一道防掉落的保险。

论文10月27日发布在arXiv上，作者包括Ian Chuang、Hiya Shah、Vamsi Chilamkur、Iman Soltani和Claire Tomlin。他们研究的任务叫“手内物体位姿到达”：把物体在手指间移到几乎任何位置和角度，手腕朝哪都行，而且要一个目标接一个目标连续做下去，不只是让物体原地打转。

训练全部在仿真里完成，没有用任何人类示范。团队先生成大量抓取数据，用多样的初始状态和目标练手，再用一套自适应摩擦课程：一开始把仿真里的指尖摩擦调得高得不现实，东西好拿，随着能力提升逐步降到接近真实。他们还测量了真实灵巧手的电机特性放进仿真，训练好的策略不经调整直接搬到真手上，靠动作捕捉或者单个手腕深度相机就能用。

在主任务策略之上，团队另外训练了一个“安全过滤器”。它看不到目标位置，也不因到达目标得分，只负责在尽量少改动原动作的前提下防止掉落，保守程度还能调。论文的说法是：把学任务和学安全分开。

真机测试跑了13.3个小时，覆盖4种物体、6种手腕朝向、4800个没见过的目标，物体是一只真灯泡，以及3D打印的刀、高脚杯和小黄鸭。不加过滤器时，手把物体送到目标2厘米、0.4弧度以内的比例是95.2%；加上过滤器后掉落次数减少75%，到达率仍有91.5%。

这只手还能转动任意姿态下握着的灯泡，扛得住手臂快速摆动和外力推搡；只靠手腕相机时，它能作为一项可移植技能，和预设的手臂动作配合，把灯泡拧进灯座直到点亮。团队公开了整套训练方法，作为研究灵巧系统性能、可靠性与安全的平台。