北航-兴业联合实验室项目

该项目面向皮革行业设计、生产与品质评价中的触感表达难题，建设“皮革多维度触觉属性测量硬件系统与属性识别算法”，将传统依赖经验描述的皮革触感转化为可测量、可复现、可建模的数字化能力。

项目目标

联合实验室希望整合北航在人机交互、机器触觉、虚拟现实和机器人系统方面的研究积累，以及兴业皮革在材料、制造和市场场景中的产业资源，打造集科研、开发、人才培养与成果转化于一体的创新平台。

项目聚焦皮革行业制造流程中设计师与工程师沟通困难、产品打样迭代周期长、触感评价难以标准化等问题，建立皮革触觉属性测量仪器、触觉数据模型和触觉审美评价方法，支撑皮革产品稳定性、品牌一致性和高端化表达。

样品库皮革物理样品库遴选与构建

测量仪器皮革触摸交互原位测量科学仪器研制

数字模型皮革数字化模型库建设

VR体验VR皮革体验技术研发

新型传感皮革触觉传感技术研究

审美验证皮革触觉审美设计效果验证

项目以皮革触摸交互原位测量科学仪器为核心，融合 BioTac 触觉传感器、Paxini 触觉传感器、工业相机、3D 激光轮廓仪、运动平台和机器人手指，实现对皮革视觉、触觉、轮廓与接触状态的多模态同步采集。

新一代系统采用“应用层树莓派 + 主控层 STM32 + 底层外设驱动”的架构，统一控制传感器、电机和执行机构，建立稳定的数据采集与控制链路，使接触位置、按压深度、按压角度和接触力从经验调试转变为可测、可控、可复现的实验变量。

初代样机已经验证项目方向可行，完成了皮革触感测量样机构建，在少量触觉维度上实现稳定提取，并在小批次样品上完成初步测试，同时接入形貌与视觉采集，证明皮革触感具备走向量化表达的可能性。

本季度重点完成系统重构、多模态传感升级和机器人手指接入。机器人手指能够模拟人手关键接触行为，实现位置、姿态和力量三类接触能力，支持在皮革表面指定区域重复触摸、调节按压角度和控制法向接触力。针对皮革纹路各向异性，系统还可通过调整触觉传感器偏航角进行多方向采样。

项目将从单点触觉测量进一步走向视-触-形貌多模态融合，在同一工作流下同步获取触觉、色彩和形貌信息，为皮革多维度触觉属性识别奠定基础。下一阶段将围绕柔顺度、纹理、热属性、摩擦特性等建立多模态识别 baseline，并逐步形成样本组织方式和数据规范。

项目的长期目标不仅是回答“是什么触感”，还要进一步回答“什么样的触感更受欢迎、为什么”。后续将结合成对偏好数据、触觉特征表示、偏好评分模型和可解释特征回溯，建立面向产品设计与工艺调节的皮革触觉偏好模型。