TouchForge 触觉力控技能工厂

Pitch 63 · Contact Skill Factory

机器人会看、会走,却会在最后一毫米卡住生产。

TouchForge 是跨硬件的接触技能层:把触觉、力/力矩、视觉、关节状态、人工接管和质量结果变成可复用的插接、压合、拧紧、柔性抓取和仓储拣选技能;云端训练,Qualcomm edge 本地推理,让每次触碰都可控、可追溯、可改进。

01 · Problem

视觉自动化能把机器人带到零件旁边,但不能保证插进去、压到位、拧好、不刮伤。

工厂和仓库已经买了机器人、相机、夹爪、F/T 传感器和安全 PLC,但最贵的失败常常发生在接触瞬间:半插、卡滞、过力、打滑、交叉螺纹、压装不到位、易损件刮伤。问题不是机器人不会动,而是每个触碰没有被理解、记录、复用。

停线来自最后一毫米

机器人到达位置后,一个错位插接、过力压合或滑牙螺丝就会触发停线、返工、报废和人工介入。

质量证据不够细

很多工位只记录 pass/fail 或终点值,没有把力位曲线、触觉热图、接管动作和质量结果绑定到每个周期。

每个项目重新集成

换机器人、换夹爪、换触觉传感器、换 SKU 后,轨迹、阈值、恢复策略和日志格式往往重新来。

大模型缺接触闭环

机器人基础模型需要真实触觉、力控、失败恢复和质量标签,而不是只靠互联网视觉和漂亮 demo。

02 · Why Now

基础模型在找真实数据,触觉硬件在爆发,中国工厂在等可验证的接触技能。

2025-2026 年的信号很清楚:PI、Skild、DeepMind 和 NVIDIA 推动机器人脑与数据工厂;Amazon Vulcan 把触觉带进仓储生产;GelSight、XELA、PaXini、Daimon、Unitree 等让触觉硬件变多;中国政策和 3C/EV 工厂开始要求力位曲线、真实数据和可追溯过程。

$1.4B Skild AI 2026 年融资规模,说明通用机器人脑进入资本主赛道,也更需要高质量真实数据。
75% Amazon Vulcan 宣称可处理约 75% 商品,触觉/力反馈已从实验室进入仓储生产。
54% IFR 数据显示中国 2024 年新增工业机器人占全球 54%,运行存量超过 200 万台。
$2.3M/h Siemens downtime report 估算汽车行业非计划停机成本可达约 230 万美元/小时。

03 · Insight

不要再做一个机器人脑,先把昂贵、重复、可验收的接触动作产品化。

TouchForge 的判断是:客户不会为“触觉很酷”付费,也不会因为通用机器人愿景下单;他们会为连接器一次插对、压装曲线合格、螺丝不滑牙、柔性件不掉、异常可回放、12 个月内回本付费。

Contact Primitive

最有价值的技能不是“移动到附近”,而是插入、压合、拧紧、拿捏、滑移、释放和失败恢复。

Do Things That Do Not Scale

先人工示教、标注、接管、回放,把最脏最值钱的接触失败变成标准 episode。

Edge Runtime

接触控制不能等云端;低延迟推理、成功判别和软件门禁必须在工位边缘运行。

04 · Solution

TouchForge 是跨硬件的触觉智能层,把每次接触变成可部署技能。

它不卖单一触觉传感器、夹爪、灵巧手或人形机器人。它把 GelSight/DIGIT/XELA/AnySkin/Unitree/Shadow/ATI/Robotiq/OnRobot 等不同硬件的触觉和力数据标准化,连接 LeRobot HIL、云 GPU 训练、Qualcomm edge runtime 和工厂 KPI。

  • Normalize:把触觉图、wrist F/T、马达电流、RGB、动作、夹爪状态和 MES/质检结果对齐到同一条 episode。
  • Forge:用 LeRobotDataset v3、BC/ACT/HIL-SERL 和云 GPU 训练接触策略、成功判别器和异常检测器。
  • Deploy:将可 profile 的触觉 encoder、reward classifier 或小策略经 AI Hub / QNN / QAIRT 部署到 Qualcomm edge。
  • Improve:每次打滑、卡滞、过力、接管、恢复和质量结果都进入下一轮 skill update。
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

第一版只卖三个东西:接触数据管线、技能包、质量证据仪表盘。

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,把一个昂贵接触任务做成可采购、可验收、可复用的产品。

Instrument

给工位加 wrist F/T、触觉指尖、前视/腕部相机、关节/电流遥测和安全限位。

Record

操作员示教、接管和纠错,系统记录成功、失败、恢复、force signature 和质量标签。

Train

云端训练 BC/ACT/HIL-SERL 策略、成功判别器、触觉 encoder 和异常 force/tactile signature。

Deploy

导出固定形状模型,AI Hub profile 后将小模型或 encoder 部署到 QNN/QAIRT edge runner。

Prove

每个周期输出力位曲线、触觉摘要、最大力、接管记录、质量结果和 ROI 报表。

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 3C、EV、汽车零部件、医疗器械和仓储自动化团队。

连接器 / FPC 插入

半插、针脚弯曲、线束变形和下游测试失败,适合力曲线、触觉状态和恢复策略闭环。

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

平板测试上下料、连接器/FPC、线束、胶合、精密搬运和电池压装是中国切口。

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

采购语言不是“触觉很先进”,而是少停线、少报废、少返工、少人工异常。

TouchForge 的商业包给 Plant Manager、自动化工程、质量工程、OT 和 CFO 同一张账:每个接触周期是否合格、哪里失败、谁接管、少了多少停机、报废、返工和仓储异常。

90 天试点

35k-75k 美元/工厂 cell,或 50k-150k 美元/仓储 flow,覆盖数据采集、技能调优和 ROI 报告。

运行订阅

按 cell、机器人或工作流订阅,包含技能 runtime、漂移监测、失败回放、模型更新和质量报表。

No-CapEx 选项

与集成商/OEM 打包 RaaS,降低一次性采购阻力,把付费绑定到产线可用性和支持 SLA。

成功费

对经验证的停机、报废、返工、人工异常和仓储 exception 下降收取 success fee。

08 · Go-To-Market

90 天证明:接触失败下降,力/触觉证据可追溯,12 个月内回本。

先做 2 周 baseline,再收集示教、失败和恢复 episode,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

半插、弯针、插入力 NOK 和重试率下降 50%+,100% 周期保留 force/tactile trace。

Fastening KPI

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

Fragile KPI

掉落、打滑、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 卖能通过 KPI 验收的接触技能。

Physical Intelligence、Skild、Google DeepMind 和 NVIDIA 推动通用模型;GelSight、DIGIT、XELA、Daimon、PaXini、Unitree、Shadow、Robotiq、ATI 等推动触觉/力控硬件;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

硬件层已经拥挤,商业护城河在跨硬件 episode、failure replay、质量标签和可复用 skill。

不是通用基础模型

PI、Skild 和 DeepMind 需要真实数据;TouchForge 从昂贵、重复、可验收的接触工位切入。

不是一次性调参

每个部署都生成标准化数据、策略、评测、OT 日志和更新,下一次同类任务更快。

10 · Moat

壁垒是跨硬件接触 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、OT 日志和 ROI 的多模态接触历史。这是机器人真正学会拿捏的燃料。

Contact Episodes

视觉、触觉、F/T、马达电流、动作、夹爪状态、干预标记和质量结果同步成可训练 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、FPC、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、触觉 encoder、成功判别和异常提示;云 GPU 负责训练;ROS 2 supervisor 只做软件门禁,E-stop/OEM 安全控制独立存在。页面和 demo 不声称 Qualcomm 现场训练策略。

Sensors

wrist F/T、触觉皮肤、GelSight/DIGIT 类视觉触觉、关节/电流遥测、前视/腕部 RGB。

Dataset

ROS bag 作源数据,转换到 LeRobotDataset v3:state/action、wrench、tactile 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/TFLite -> AI Hub compile/profile/quantize -> QNN/QAIRT 或 ONNX Runtime QNN。

Safety

workspace bounds、速度/力限制、watchdog、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“人类手感到边缘技能包”。

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、云端训练 artifact、边缘 profile、受限动作成功。

Capture

操作员遥操作一次轻量插接/压合,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、最大力和固定软件门禁。

Skill Pass

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

13 · Why Qualcomm

接触技能是 Qualcomm 机器人边缘 AI 的高价值工作负载。

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、软件门禁、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、触觉 encoder 或 reward classifier 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、仓储拣选和物理 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或宣称安全认证。

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、接管和成功/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、安全认证或任意机器人/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、马达电流等同标定力传感、Qualcomm edge 现场训练策略、任意 VLA/Transformer 可直接跑 QNN、ROS 2 supervisor 等同安全控制器、可安全人机协作或跨任意机器人/夹爪/零件/传感器迁移。