TouchForge 触觉力控技能工厂

Pitch 63 · Tactile Force-Control Skill Factory

最后一厘米,才是真正的机器人。

TouchForge 让机器人学会拿捏:把人类示教、触觉、力矩、视觉、失败回放和 LeRobot HIL 纠错铸成可部署的接触技能,让连接器插入、压合、柔性抓取、扭矩受限拧紧和易损件处理在 Qualcomm edge AI 上低延迟运行。

01 · Problem

机器人不缺眼睛,缺手感。

工业机器人能到达零件附近,但真正昂贵的失败发生在最后一厘米:插头半插、针脚弯曲、螺丝滑牙、压合过力、柔性件打滑、易损件刮伤、仓储拣选掉落。视觉能告诉机器人“在哪”,触觉和力控才告诉它“怎么碰”。

接触失败很贵

一个错误接触会造成停线、返工、报废、测试失败、客户退货或质量追溯缺口。

集成不可复制

传统集成商为每个工位调夹具、轨迹和阈值,换产品、换机器人、换传感器就重新来。

数据格式断裂

视觉、触觉、F/T、马达电流、动作、HIL 接管、质量结果和 MES 记录不在同一条 episode。

大模型缺物理反馈

机器人基础模型需要真实接触数据、失败恢复和现场回放,不是只靠互联网视觉数据。

02 · Why Now

机器人硬件、触觉传感、数据工厂和边缘 AI 在同一时间成熟。

2025-2026 年的信号很明确:基础模型公司在融资,机器人公司在建数据工厂,Amazon Vulcan 把触觉带到仓储,BMW / Mercedes 等制造客户试用人形和移动操作机器人,中国政策也把力位曲线、异常扰动和真实场景数据写进方向。

$600M Physical Intelligence 2025 年 B 轮融资规模,说明机器人模型层进入资本主赛道。
$935M+ Apptronik 2026 年 Series A 累计规模,用于产品化、客户部署和数据采集设施。
2M IFR 2026 数据显示,中国运营中的工业机器人约 200 万台,是最大部署市场。
41 分钟 按 ABB 12.5 万美元/小时停机成本口径,避免约 41 分钟停机即可覆盖 8.5 万美元试点。

03 · Insight

不要先做通用机器人脑,先把高价值接触动作变成可复用技能。

TouchForge 的判断是:客户不会为“触觉很酷”付费,但会为连接器一次插对、螺丝不滑牙、柔性件不掉、力曲线可追溯、人工接管减少和小于 12 个月回本付费。

Last-Centimeter

最有价值的技能不是搬到附近,而是最后接触:插入、压合、拧紧、拿捏、擦拭和放置。

Data Factory

每次示教、失败、打滑、过力、接管和恢复都是下一个技能更稳的训练样本。

Edge Skill

接触控制需要低延迟,策略和安全门禁要在工位边缘运行,而不是等云端推理。

04 · Solution

TouchForge 是接触式操作的数据与技能工厂。

它不卖单一触觉传感器,也不声称通用灵巧手已完成。它把机器人、触觉/力传感、视觉、LeRobot HIL、云 GPU 训练和 Qualcomm edge runtime 组织成一个可交付闭环:先手工解决一个高价值工位,再把它产品化成技能包。

  • Capture:同步记录 RGB、触觉图、力/力矩、马达电流、动作、夹爪状态、失败原因和人工接管。
  • Forge:用 LeRobotDataset v3、BC/ACT/HIL 纠错和云 GPU 训练,生成接触策略、成功判别器和异常检测器。
  • Deploy:经 AI Hub profile、QNN/QAIRT 或 ONNX Runtime QNN 输出可在 Qualcomm edge 上运行的技能。
  • Improve:每个客户工位继续回收失败、恢复和质量结果,形成可复用 skill primitive。
机器人触觉力控技能工厂控制台,机器人触觉夹爪、连接器插入夹具、力曲线、触觉热图、HIL 手柄和边缘部署面板

05 · Product Workflow

从人类手感到边缘技能包。

第一版不追求泛化到任意机器人和任意零件。它先在夹具、低速、低力和明确安全边界内,把一个接触任务做成可复用产品。

Instrument

给工位加 wrist F/T、触觉指尖、前视/腕部相机、马达电流和安全限位。

Demonstrate

老师傅或操作员示教 50-200 次,系统记录成功、失败、恢复和低置信度。

Train

云端训练多模态策略、成功判别器和异常 force signature 模型。

Deploy

导出固定形状 ONNX/PyTorch,AI Hub profile 后部署到 QNN/QAIRT edge runner。

Replay

把接触失败、人工接管、质量结果和 MES 记录回流到下一轮 skill update。

06 · Market Wedge

先做一类高 ROI 接触动作,不从万能灵巧手开始。

最好的第一批客户不是想看 demo 的展厅,而是已经因为错误接触付钱的电子、汽车、医疗器械和仓储自动化团队。

连接器插入

半插、针脚弯曲、线束变形和下游测试失败,适合力曲线与恢复策略闭环。

扭矩受限拧紧

错位、滑牙、错扭矩、漏打和交叉螺纹,用轴向力、电流、扭矩和视觉共同判断。

压合 / 卡扣

压力过大损坏零件,压力不足导致装配不良,force-displacement signature 是天然证据。

柔性/易损抓取

打滑、变形、刮伤、掉落和包装损坏,触觉 slip score 和夹持调整能直接创造 ROI。

3C / EV 装配

平板测试、连接器、线束、胶合、精密上下料和电池相关工位是中国切口。

仓储拣选

不规则、反光、软包和易损 SKU 的掉落/错拣是触觉机器人早期商业场景。

07 · Business Model

按工位技能、运行订阅和验证节省收费。

TouchForge 的卖点不是节省人工,而是减少接触失败造成的停线、报废、返工、质量逃逸和人工异常处理。

90 天试点

8.5 万美元/工位任务族,覆盖一个 cell、1-3 个 SKU/零件变体、数据采集、技能调优和 ROI 报告。

运行订阅

5k-12k 美元/cell/月,包含技能 runtime、漂移监测、失败回放、模型更新和质量报表。

按周期计费

高量客户可加每成功周期 0.005-0.03 美元,绑定成功执行和质量追溯。

成功费

达成 KPI 后收取 2 万美元 success fee;试点 50% 可抵扣年度订阅降低采购阻力。

08 · Go-To-Market

90 天证明:接触失败下降,力曲线可追溯,12 个月内回本。

先做 baseline,再收集 3k-10k 个接触周期或示教,最后跑 10 个班次或 10k 周期的 shadow/limited production。每个报告都按缺陷、报废、停机小时、人工介入和吞吐贡献算账。

Connector KPI

批准零件集 first-pass success ≥99%,或插入失败比 baseline 降 50%+,100% 力曲线可追溯。

Fastening KPI

交叉螺纹、漏打、滑牙和 torque NOK 下降 50%+,cycle time 不超过 takt +10%。

Fragile KPI

掉落、刮伤、裂纹、变形报废下降 50-80%,人工异常介入下降 30-50%。

Economic KPI

年化验证节省 ≥ 年度订阅 3 倍,回本周期小于 12 个月。

09 · Competition

传感器公司卖手指,大模型公司卖大脑,TouchForge 卖可交付的接触技能。

Physical Intelligence、Skild、Google DeepMind 和 NVIDIA 推动通用模型;GelSight、XELA、Daimon、PaXini、Unitree 等推动触觉和灵巧硬件;传统集成商做单个 cell。TouchForge 的位置是跨硬件的数据、训练、评测和 edge runtime 层。

不是传感器硬件

传感器会被供应链卷低价,商业护城河在 episode、failure replay 和可复用 skill。

不是通用基础模型

先从昂贵、重复、可验收的接触工位切入,而不是承诺任意任务泛化。

不是一次性集成

每个部署都生成标准化数据、策略、评测和更新,下一次同类任务更快。

10 · Moat

壁垒是接触 episode 到质量结果的闭环数据。

TouchForge 的数据不是普通视频,而是带力、触觉、动作、失败、HIL 恢复、质量判定和 ROI 的多模态接触历史。这是机器人真正学会拿捏的燃料。

Force/Tactile Episodes

视觉、触觉、F/T、马达电流、动作和干预标记同步成可训练 episode。

Failure Replay

半插、过力、打滑、掉落、刮伤和 cross-thread 都成为可检索失败案例。

Skill Library

插接、压合、拧紧、柔性抓取和易损件处理形成跨客户复用的 primitive。

Edge Profiles

固定序列长度、量化校准、QNN/QAIRT profile、回滚和安全门禁形成部署资产。

11 · Architecture

云端训练,边缘推理,安全环不交给模型。

Qualcomm edge 负责低延迟推理、成功判别和异常提示;云 GPU 负责训练;ROS 2 安全 supervisor 负责硬限制。页面和 demo 不会声称 Qualcomm 现场训练策略。

Sensors

wrist F/T、触觉皮肤、GelSight/DIGIT 类视觉触觉、马达电流、前视/腕部 RGB。

Dataset

ROS bag 作源数据,转换到 LeRobotDataset v3:state/action、MP4、Parquet 和 metadata。

Train

BC/ACT/HIL-SERL 小模型,视觉/触觉 encoder + proprio/F/T MLP + temporal head。

Deploy

PyTorch/ONNX -> AI Hub compile/profile/quantize -> QNN/QAIRT 或 ONNX Runtime QNN。

Safety

workspace bounds、速度限制、力限制、E-stop、夹具约束和人工接管独立于学习策略。

12 · Competition Demo

低力桌面工位就能证明“手感到技能包”。

演示重点不是展示万能灵巧,而是展示一条完整证据链:示教、触觉/力数据、失败回放、HIL 恢复、云训练、边缘 profile、受限动作成功。

Capture

操作员遥操作一次轻量插接,系统记录 RGB、触觉、F/T、电流、动作和干预标记。

Replay Failure

故意错位,机器人检测 rim contact 或打滑,仪表盘显示 force spike 和 tactile heatmap。

HIL Recover

人工接管做小范围搜索/校正,恢复后交还策略,LeRobot 记录 recovery episode。

Edge Deploy

展示 AI Hub profile、QNN/QAIRT artifact、edge latency 和固定安全限制。

Skill Pass

在夹具内完成 chamfered peg insertion、柔性抓取或 torque-limited screwdriving proxy。

13 · Why Qualcomm

触觉力控技能是 Qualcomm 机器人边缘 AI 的杀手级工作负载。

接触控制不能把每个触觉帧、力曲线和动作决策发到云端等待。它需要本地多传感器融合、低延迟策略、硬安全门禁、弱网可用和可 profile 的模型部署。

Sensor Fusion

多相机、触觉、F/T、电流和机器人状态在边缘融合,减少云依赖和延迟。

AI Hub / QNN

可展示固定输入模型的 compile/profile/quantize、QNN/QAIRT 运行和回滚。

Industrial Edge

工厂数据、工艺参数和失败回放需要本地化/区域化,不适合默认上传公网云。

Ecosystem Pull

TouchForge 把 Qualcomm 拉进灵巧手、触觉传感、工业机器人、3C/EV 装配和物理 AI 标准。

14 · Ask

比赛阶段需要一个可信、低风险、可复现的接触技能样板。

我们需要证明数据闭环和 edge runtime,而不是在比赛现场训练一个通用灵巧模型。

Hardware

RB3 Gen 2 / RB6 / Dragonwing dev kit,ROS 2 arm,wrist F/T,触觉指尖,双相机和 E-stop。

Demo Fixtures

chamfered peg、低风险连接器代理、柔性件、扭矩受限四分之一转 fastener 和夹具。

Data

50-200 次示教、失败和恢复 episode,含力曲线、触觉热图、动作和成功/失败标签。

Boundary

不声称通用灵巧、工厂即用、零样本泛化、现场训练或任意机器人/传感器迁移。

Claims To Avoid

可信边界比大词更重要。

不说通用灵巧、工厂级螺丝/插接已完成、零样本触觉操作、马达电流等同力传感、Qualcomm edge 现场训练策略、任意 PyTorch 模型可直接跑 QNN、可安全人机协作或跨任意机器人/夹爪/零件/传感器迁移。