本帖最后由 twq19810302 于 2023-5-4 14:23 編輯 % d! ?1 i4 L L4 T3 f2 x4 p
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近日，騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了靈巧操作研究成果,，并推出自研機(jī)器人靈巧手 “TRX-Hand” 和機(jī)械臂 “TRX-Arm”。 這款靈巧手能做很多細(xì)活,，一個(gè)致力未來要成為服務(wù)大眾生活的機(jī)器人,。（現(xiàn)在還在努力學(xué)習(xí)完善中） 初次見面，請(qǐng)大家吃葡萄,。
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（吃了我的葡萄,，要繼續(xù)往下看哦） 為什么要致力服務(wù)生活？ 因?yàn)樯钪杏性S多人需要幫助,，如老人,、殘疾人等等。 但生活環(huán)境太復(fù)雜了,，除開這顆葡萄,，還有無數(shù)種的物品，形態(tài),、功能,、用法各不相同：機(jī)器人應(yīng)該怎樣去識(shí)別它們？又應(yīng)該怎樣去拿起,？還應(yīng)該發(fā)多大的力才能保證不拿壞,？ 目前還沒有一款機(jī)器人能全部做到。 這款機(jī)器人出現(xiàn)就是為了去解決這個(gè)難點(diǎn),。 / K% O: J) \4 G* i& }. c1 i; {
▍先看它的靈巧來源
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大家看,，拿起杯子的過程，都用了哪些感知能力,？ 視覺——認(rèn)識(shí)杯子：通過相機(jī)認(rèn)識(shí)物體,，了解布局。 接近覺——找到杯子：通過微型激光雷達(dá)和接近傳感器,，接近物體,，判斷距離，精準(zhǔn)辨位,。（人體也有類似的功能,，當(dāng)你老板站在你身后的時(shí)候，你會(huì)不自覺地感到一股涼意） 觸覺——感知杯子：全手覆蓋高靈敏度觸覺皮膚,，能判斷接觸,，輔助視覺，感知物體狀態(tài),。 力覺——拿放杯子：通過腕部力傳感使動(dòng)作更輕柔,，避免損傷物體。 " a. ?* I- [) X5 u# g
它身上還有多傳感器信息融合技術(shù)，就像人閉著眼睛也能拿到面前的物品一樣,，在行動(dòng)中更精準(zhǔn)執(zhí)行任務(wù),。
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它擁有3根手指、8個(gè)可獨(dú)立控制關(guān)節(jié),，最大持續(xù)指尖力可達(dá)15牛,，最大關(guān)節(jié)速度一秒鐘能夠轉(zhuǎn)動(dòng)600度，又快又有力,。 柔性驅(qū)動(dòng)的指尖設(shè)計(jì)也有效提升了手指的抗沖擊能力,，讓“手”更加可靠。 可輕松拿捏不同形狀尺寸物體和高動(dòng)態(tài)的難度動(dòng)作,。
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▍再看它的靈巧操作 光說不練假把式,，接下來看看它的操作！ % a! r; y5 ]( [/ I* y$ x w0 \
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大家試試拿水瓶,，從左手拋到右手 拋接等高動(dòng)態(tài)動(dòng)作,，實(shí)時(shí)性要求極高，執(zhí)行或感知上的細(xì)微誤差都會(huì)造成失敗,。 在拿起物品的那一刻,，便要根據(jù)傳感器確定好物品在手內(nèi)的位置與姿態(tài)，規(guī)劃出高動(dòng)態(tài)動(dòng)作軌跡,。 再根據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的物體飛行軌跡在數(shù)毫秒內(nèi)計(jì)算出最優(yōu)攔截時(shí)間,、最優(yōu)攔截位姿與最優(yōu)攔截軌跡，保證抓拋物品被平穩(wěn)攔接,。
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雙手配合倒液體,，確保兩個(gè)物體不觸碰 雙手配合搖液體,，確保兩個(gè)物體緊碰不分開 雙手協(xié)同稍有不慎就會(huì)產(chǎn)生過大沖擊力,，靈巧手會(huì)壞、物品也會(huì)壞,。結(jié)合視覺和觸覺,，調(diào)整到最合適的握姿，基于機(jī)械臂末端力傳感信號(hào)的力位混合控制,，實(shí)現(xiàn)雙手協(xié)同動(dòng)作,。 : s% F! x! y9 l" R' b% [; W1 W5 U, B
可能之前幾個(gè)操作，大家還沒完全感受到它的靈巧,。
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接下來,，它的操作有多細(xì)，請(qǐng)看數(shù)字,。 攪拌棒直徑8mm,，插孔9mm。 僅僅依靠頭部相機(jī)，通過對(duì)物體間相對(duì)位置的迭代估計(jì),，并融入微小的觸覺感知,，便能獲得穩(wěn)定的攪拌棒、孔的識(shí)別與定位,。 攪拌棒是無紋理,、高反光的細(xì)長(zhǎng)物體，尤其是在插攪拌棒的過程中,，不僅攪拌棒會(huì)遮住孔,，攪拌棒的反光還會(huì)倒映出孔，讓視覺產(chǎn)生混淆,。 于是它學(xué)習(xí)了人類穿針線時(shí)的處理方式：在失敗后,，立馬重試，逐漸接近真實(shí)孔位,、確保完成插孔操作,。 在現(xiàn)實(shí)生活中誤差不能完全避免，機(jī)器人需要處理因此造成的任務(wù)失敗,，并實(shí)時(shí)感知任務(wù)狀態(tài),，識(shí)別失敗并自主調(diào)整策略，最終成功完成任務(wù),，這就是它的容錯(cuò)機(jī)制,。
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大家攪拌液體的時(shí)候一般會(huì)怎么做？用手臂或者手腕攪動(dòng),。 這款靈巧手也可以,，但它必須用極高的感知能力和控制精度，來展現(xiàn)它的“靈巧”,。
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只用手指攪拌還真有點(diǎn)難,，還好它會(huì)深度學(xué)習(xí)，還有可以無限試錯(cuò)的仿真環(huán)境,。 為了修煉手指攪拌,，它在仿真世界里試了很久，收集了豐富的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和優(yōu)化策略,，在回到現(xiàn)實(shí)世界前,，還練習(xí)了仿真環(huán)境 (sim) 與真實(shí)環(huán)境 (real)遷移法，將學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)帶到現(xiàn)實(shí)中,。 I0 K) K2 D/ F, m1 ~' d
這么多經(jīng)驗(yàn),，讓這款靈巧手在指尖接觸到攪拌棒時(shí)，便能很快,、很穩(wěn)地生成三個(gè)手指的協(xié)同運(yùn)動(dòng),。 并對(duì)攪拌棒施加合適的力,，在保證攪拌棒不掉落的前提下，按期望軌跡攪拌杯子里的液體,。 " V* t8 j' c- Y, k
大家的想象更加地證明了生活中使用場(chǎng)景的復(fù)雜和多樣,，這對(duì)這款靈巧手的靈巧操作能力是巨大挑戰(zhàn)。 不過官方稱,，接下來這款靈巧手會(huì)學(xué)習(xí)更多技能,，早日成為服務(wù)大家生活的機(jī)器人。今天就到這兒吧,，期待這款靈巧手盡快與大家見面,。
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發(fā)表于 2023-5-4 14:21:40
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