以機(jī)器人抓取場景為例,抓取和操作物體是完成各種復(fù)雜任務(wù)的基礎(chǔ),目前實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的抓取和操作仍然具有挑戰(zhàn)。
先是視覺感知的局限性,尤其是在復(fù)雜環(huán)境下,遮擋、噪音和背景復(fù)雜性等因素可能
影響視覺感知效果,導(dǎo)致抓取任務(wù)失敗。其次是視覺反饋往往無法提供物體的具體物理
特性信息,如材質(zhì)、剛度、重量等,這也限制了機(jī)器人在抓取過程中的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
目前可以通過導(dǎo)人觸覺傳感器以解決單視覺感知的局限性,通過在機(jī)器人執(zhí)行器上安裝
觸覺傳感器,可以記錄整個(gè)抓取過程中物體的受力變化,為機(jī)器人提供豐富的抓取解決
時(shí)序數(shù)據(jù)。通過合適的數(shù)據(jù)處理和分類器,有效提G機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中抓取穩(wěn)定性和
分類準(zhǔn)確性。
同樣僅憑觸覺信息而不具備視覺系統(tǒng),盡管靈巧手能感知到與接觸物體的受力關(guān)系,但
是由于不清楚物體的特征,無法準(zhǔn)確判斷機(jī)械臂、靈巧手相對(duì)操作物體的位置及是否選
擇正確的動(dòng)作抓取軌跡與區(qū)域,亦會(huì)導(dǎo)致抓取失敗。
一個(gè)典型的手眼協(xié)同能通過視覺做好對(duì)靈巧手位置的判斷、動(dòng)作的規(guī)劃及與物體交互策略判定,并能夠根據(jù)手的傳感器信息,判斷力的大小方向是否合適,從而大幅提升定向抓取操作的成功率。而人形機(jī)器人的上肢操作功能核心為靈巧手的手眼協(xié)同,手眼協(xié)同的能力決定了人形機(jī)器人上肢能力上限。
雙手靈巧配合可完成具有生物運(yùn)動(dòng)特征的圍巾佩戴任務(wù);靈巧手精準(zhǔn)執(zhí)行酒杯和酒瓶的抓握，雙臂+雙手協(xié)同完成倒酒操作;對(duì)日常保潔工作的覆蓋,包括在室內(nèi)場景巡航,針對(duì)衛(wèi)生間、餐桌等場景的保潔操作
大規(guī)模應(yīng)用場景不足，應(yīng)用場景直接影響機(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),通過多模型訓(xùn)練,在多傳感器合作下完成任務(wù)執(zhí)行
學(xué)習(xí)方法:旁觀型學(xué)習(xí),實(shí)踐性學(xué)習(xí);擅長領(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
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;
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,耐沖擊和壽命長等特點(diǎn)
滾動(dòng)絲杠可分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類,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)軌種類包括滑動(dòng)導(dǎo)軌,滾動(dòng)導(dǎo)軌,靜壓導(dǎo)軌等
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
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,開發(fā)者多采用準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)+低減速比減速器組合來折中
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
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物體的兩幅圖像;結(jié)構(gòu)光法通常采用特定波長的不可見的紅外激光作為光源
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
