许华哲团队提出了一种开源友好的低成本力触觉反馈动作捕捉手套系统DOGlove

图. 专为高精度远程操作与灵巧操控设计的触觉力反馈手套DOGlove

灵巧手遥操作在使机器人实现人类级别的操作灵巧性方面起着关键作用。然而，当前的遥操作系统通常依赖昂贵的设备，并且缺乏多模态感官反馈，这限制了人类操作员感知物体属性和执行复杂操作任务的能力。为了应对这些局限性，团队提出DOGlove，一种开源友好的低成本力触觉反馈动作捕捉手套系统。该手套具备21自由度动作捕捉、5自由度力触觉反馈的能力。系统完整开源，可在数小时内组装完成，其零部件可以通过3D打印或是部件采购方式获得，手套零部件成本低于5000元。

图. DOGlove 运动学结构解析

基于手套硬件的刚性连接特性，团队还提出了采用前向运动学-比例因子-逆向运动学的动作重映射框架，并为力触觉重映射设置混合策略，通过不同阈值决策力触觉信息的反馈模式。

在用户实验中，团队通过评估未训练用户在佩戴眼罩、耳机（屏蔽视觉和听觉反馈），仅依靠DOGlove提供的力触觉反馈的情况下，对于五组物品对的判别成功率，验证力反馈有助于物体软硬特征判断，触觉反馈有助于物体尺寸信息判断。进一步地，在瓶滑实验和旋转牛奶盒实验中，团队验证力触觉反馈可以提升复杂丰富接触力信息任务的成功率、减少任务完成时间。

图. 远程操作演示实例

团队还使用DOGlove遥操作灵巧手，采集了多个具有复杂丰富接触力信息任务的灵巧手数据集，并使用该数据集训练模仿学习策略，最终实现较高的策略成功率。

DOGlove提供了一种开源友好的低成本力触觉反馈动作捕捉手套系统。本论文第一作者为清华大学张寒（部分工作于上海期智研究院实习期间完成），通讯作者为研究院PI、清华大学助理教授许华哲。共同作者为清华大学本科生胡淞博，研究院实习生、清华大学博士生袁哲诚。