PhantomTac：0.5毫米磁性贴片劫持机器人触觉传感器，成功率超95%（上海交大，CCS 2026）

不接触机器人的攻击者能否伪造商用磁性触觉传感器报告的力，并借此破坏机器人的闭环抓取和碰撞安全？

磁性触觉传感器价格低（论文引用帕西尼产品单价约29美元）、体积小、可测三轴力，因此在机器人手上广泛使用。它依据磁场变化推算力，任何在传感器附近叠加的磁场都可能导致误读。厂商会减去均匀的背景磁场，但此前没人验证刻意制造的非均匀磁场能否绕过这一机制。

商用传感器通过减去整个阵列测得的磁场来消除环境干扰，对周边电子设备这类均匀干扰有效。机器人安全研究此前主要关注摄像头、激光雷达等传感器，很少涉及触觉。

作者逆向分析了帕西尼和XELA磁性传感器把磁场读数换算为力的方式，设计出一种薄型无源磁性标签，其磁场在相邻磁力计之间分布不均，减法补偿无法消除。贴在物体上后，标签可注入虚假法向力，让夹爪过早停止或误判夹碎物体；也可注入虚假切向力，使夹持松动、物体掉落。标签无需供电，可藏在二维码或条形码标签下。

背景测试中，普通电子设备在XELA uSPa 46上产生的异常输出是帕西尼PX6AX-GEN3的5.8至7.7倍，但一块小型无源磁铁可同时欺骗两者。在抗干扰更强的帕西尼传感器上进行的端到端测试中，攻击劫持了机械臂抓取纸盒的触觉力控闭环，以及宇树G1接近花瓶时的接触检测闭环；无攻击时两项实验均20次全部正常。抓取位置沿四个方向以1毫米步长偏移0至11毫米、每步20次试验，8毫米以内攻击成功率保持在95%以上，9毫米起下降。帕西尼另外两款指尖和指腹传感器同样受影响。

攻击者须把标签贴在机器人将要抓取的位置，抓取偏离超过8毫米后成功率下降。实验使用简单阈值控制器和短脚本任务，未涉及学习型策略。论文提出的防御方法，即用夹爪电机电流、关节力矩和运动状态校验触觉读数，只作了描述，未测量效果。光学、电容和电阻式触觉传感器不在研究范围内。