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機(jī)械臂+靈巧手當(dāng)前能夠完成哪些工作?

來(lái)源:長(zhǎng)江證券      編輯:創(chuàng)澤      時(shí)間:2025/6/21      主題:其他   [加盟]

機(jī)械臂和靈巧手的協(xié)同配合本質(zhì)上是人形機(jī)器人的上肢能力體現(xiàn)。比起對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的操作要求,當(dāng)前人形機(jī)器人上肢“手眼腦”協(xié)同已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的垂類(lèi)場(chǎng)景的應(yīng)用。 以智元機(jī)器人為例,今年4月公司宣布與國(guó)外D尖具身智能公司 Physical Intelligence (Pi) 攜手,雙方圍繞動(dòng)態(tài)環(huán)境下的長(zhǎng)周期復(fù)雜任務(wù),在具身智能領(lǐng)域展開(kāi)深度技術(shù)合 作。從公布的合作演示來(lái)看,展示了多個(gè)腦手眼協(xié)同的落地場(chǎng)景:

1)機(jī)器人保持動(dòng)作柔順性與位姿穩(wěn)定性,雙手靈巧配合,可以完成具有生物運(yùn)動(dòng)特征的圍巾佩戴任務(wù),先模型通過(guò)觀察鏡子中圍巾和頭的相對(duì)位置,完成圍巾的初始佩戴, 然后根據(jù)兩側(cè)的長(zhǎng)度比例,左手準(zhǔn)確的握住需要調(diào)整的一端,將其拉到適當(dāng)?shù)奈恢,? 后右手接過(guò)左手遞過(guò)來(lái)的圍巾執(zhí)行“圍”的螺旋纏繞動(dòng)作。

2)視覺(jué)+觸覺(jué)下,靈巧手準(zhǔn)確執(zhí)行酒杯和酒瓶的抓握,雙臂+雙手協(xié)同完成倒酒操作。 同樣在家用場(chǎng)景中,智元機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)一手將日用品放入被另一只手提著的手提袋內(nèi), 協(xié)同效應(yīng)較好;同時(shí),揀取桌面不同位置的垃圾并置于垃圾桶中。

瑞士LokiRobotics通過(guò)輪式+單機(jī)械臂及夾爪實(shí)現(xiàn)對(duì)日常保潔工作的覆蓋,包括在室內(nèi)場(chǎng)景巡航,針對(duì)衛(wèi)生間、餐桌等場(chǎng)景的保潔操作(夾爪可以換取不同清潔工具)以及歸置揀選垃圾等操作。LokiRobotcs近期在X平臺(tái)發(fā)布在衛(wèi)生間、客廳等場(chǎng)景連續(xù)進(jìn)行 清潔操作的視頻,表明其“手眼腦”協(xié)同能力能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、多場(chǎng)景的任務(wù)規(guī)劃及保 潔操作,或在保潔垂類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景具備一定泛化能力。其中,輪式機(jī)器人本體上方有視覺(jué) 模組,不僅可以進(jìn)行機(jī)械臂操作的準(zhǔn)確定位,提供機(jī)械臂/央爪位置信息和運(yùn)動(dòng)軌跡,還 能夠跟蹤判斷物體清潔情況及為遠(yuǎn)程操作提供視覺(jué)基礎(chǔ)。



  



產(chǎn)品智能化升級(jí)+充分降本是人形機(jī)器人廣泛商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題

大規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)景不足,應(yīng)用場(chǎng)景直接影響機(jī)器人需求的剛性程度;人形機(jī)器人機(jī)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高昂,成本控制有賴于大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)及多方位的技術(shù)

具身智能運(yùn)行框架:交叉學(xué)科發(fā)展,包含具身感知、具身想象、具身執(zhí)行

具身智能包含具身感知、具身想象和具身執(zhí)行三個(gè)模塊,各學(xué)科相對(duì)成熟的積累為具身智能進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ),通過(guò)多模型訓(xùn)練,在多傳感器合作下完成任務(wù)執(zhí)行

離身智能:第一人稱視角,強(qiáng)調(diào)感知與理解環(huán)境

學(xué)習(xí)方法:旁觀型學(xué)習(xí),實(shí)踐性學(xué)習(xí);擅長(zhǎng)領(lǐng)域:智能中表征與計(jì)算的部分,主動(dòng)式感知,執(zhí)行物理任務(wù);感知方法:被動(dòng)接受數(shù)據(jù),支持與外界交互

機(jī)器人的手指執(zhí)行器-空心杯電機(jī)

人形機(jī)器人手指關(guān)節(jié)需配備更多小型化且能夠輸出較大力的電機(jī),屬于直流永磁伺服電動(dòng)機(jī)的空心杯電機(jī)完美契合人形機(jī)器人對(duì)應(yīng)手指關(guān)節(jié)輕量化,高精度等需求;

不同類(lèi)型的行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠是將螺旋運(yùn)動(dòng)和行星運(yùn)動(dòng)結(jié)合在一起,行星滾柱絲杠具有承載能力強(qiáng),剛度大,精度高,耐磨損,耐沖擊和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)

絲杠與導(dǎo)軌配套使用,實(shí)現(xiàn)支撐與機(jī)器人轉(zhuǎn)向

滾動(dòng)絲杠可分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類(lèi),傳動(dòng)效率較高;導(dǎo)軌與絲杠成套運(yùn)行,導(dǎo)軌用于實(shí)現(xiàn)支撐和導(dǎo)向,導(dǎo)軌種類(lèi)包括滑動(dòng)導(dǎo)軌,滾動(dòng)導(dǎo)軌,靜壓導(dǎo)軌等

智能機(jī)器人的重要核心零部件-諧波減速器

減速器是常用作原動(dòng)件與工作件之間的減速傳動(dòng)裝置,諧波減速器具有體積小,重量輕的優(yōu)點(diǎn),因此是智能服務(wù)人形機(jī)器人的優(yōu)質(zhì)選擇

準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)-大承重關(guān)節(jié)更優(yōu)選擇

在部分承 力較大的關(guān)節(jié)我們認(rèn)為大扭矩直驅(qū)電機(jī)也是不錯(cuò)的選擇,開(kāi)發(fā)者多采用準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)+低減速比減速器組合來(lái)折中

伺服電機(jī)-機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置

伺服電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu),可將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,用來(lái)控制伺服電機(jī),指令裝置則是發(fā)脈沖或者給速度用于配合驅(qū)動(dòng)器正常工作的

機(jī)器人配件-3D視覺(jué)傳感器

雙目相機(jī)法是基于視差原理并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測(cè)物體的兩幅圖像;結(jié)構(gòu)光法通常采用特定波長(zhǎng)的不可見(jiàn)的紅外激光作為光源

智能機(jī)器人Optimus的靈巧手掌采用空心杯電機(jī)+力傳感器的方案

智能機(jī)器人Optimus手掌采用空心杯電機(jī)+微型行星齒輪箱+繩驅(qū)+蝸輪蝸桿+力傳感器的方案,一只手掌擁有 6(×2)個(gè)執(zhí)行器,11 個(gè)自由度,負(fù)荷20磅

特斯拉人形機(jī)器人 Optimus 的驅(qū)動(dòng)方案分析

基于無(wú)框力矩電機(jī)+編碼器+行星滾柱絲杠+力傳感器+深溝球軸承+四點(diǎn)接觸軸承的線性執(zhí)行器,通過(guò)進(jìn)行共性研究減少使用驅(qū)動(dòng)器的種類(lèi)
 
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