什么是本体感知?

本体感知(Proprioception)是指生物体感知自身肢体位置、运动和力量状态的内在能力,是神经系统通过肌肉、肌腱和关节中的感受器获取身体姿态信息的生理过程。这种无需视觉辅助的「身体地图」构建能力,使得人类能够闭眼完成系鞋带、摸耳朵等动作,也是机器人实现精准运动控制的基础机制。在神经科学领域,本体感受器包括肌梭感知肌肉长度变化、腱梭监测肌肉张力,这些信号经由脊髓传导至大脑形成连贯的身体表征。

在具身智能产品开发中,本体感知技术通过惯性测量单元(IMU)、力/力矩传感器和编码器阵列实现机械系统的自我状态监测。工业机械臂依靠高精度关节编码器构建运动链模型,服务机器人则结合IMU与触觉传感器实现防摔倒控制。随着柔性电子皮肤和光学纤维传感的发展,新一代本体感知系统正突破传统机电传感器的局限,这为仿人机器人的灵巧操作和VR力反馈设备提供了新的技术路径。相关研究可参考《Science Robotics》2022年刊载的《Proprioceptive Sensing for Soft Robots》综述。