Предисловие
С началом новой эры качественной производительности роботы-гуманоиды, как одна из самых прорывных и передовых отраслей промышленности, демонстрируют свой безграничный потенциал и проблемы.
Ловкая рука, являющаяся кульминацией перекрестной интеграции передовых технологий, таких как глубокая бионика, гибкое восприятие, микроэлектромеханические системы и высокопроизводительные материалы, рассматривается отраслью как ключевой прорыв в трансформации технологий интеллектуальных роботов. и это также ключ к развитию индустрии гуманоидных роботов.
Ловкая рука робота-гуманоида на данный момент является наиболее человекоподобным манипулятором и необходимой средой для взаимодействия воплощенного робота с окружающей средой. Так как же сейчас развиты отечественные ловкие руки? Каковы представительные компании и продукты? Давайте посмотрим.
Роботы-хронометристы
Intime Robot — первое предприятие в Китае, осуществившее массовое коммерческое производство ловких рук, а также первое предприятие, снизившее цену на ловкие руки до уровня 10 000 юаней, а ее продукция включает в себя гуманоидов. ловкая рука с пятью пальцами серии RH56BFX, RH56DFX и FTP. Среди них гуманоидная пятипальцевая ловкая рука промышленного уровня с тактильным восприятием серии FTP может получать тактильную информацию о различных частях в режиме реального времени, что помогает оптимизировать действие захвата пальцев и повысить точность работы. Выходная сила пяти кончиков пальцев достигает 3 кг, сила захвата ничем не отличается от силы человеческой руки, и в то же время срок службы существенно увеличивается более чем в миллион раз, обеспечивая долгосрочную надежную поддержку интеллектуальных роботизированные решения.
Аойи Технология
Компания Dexterous Hand ROHand компании Aoyi Technology, основанная в Шанхайском парке высоких технологий Чжанцзян, представляет собой высокочувствительное конечное исполнительное устройство, имитирующее движения человеческой руки, состоящее из ладони, запястья, пяти пальцев, двигателей, деталей трансмиссии и других частей. Пять пальцев могут двигаться индивидуально, и по внешним командам можно выполнять различные движения. ROHand имеет в общей сложности 11 подвижных соединений, встроенные 6 драйверов двигателей и схемы управления двигателями, а также 6 активных степеней свободы. Встроенный алгоритм управления ПИД-двигателем позволяет легко выполнять сложные действия, такие как захват, боковое сжатие и рукопожатие, а несущая способность кончиков пальцев составляет до 10 кг. Ловкие руки ROHAND подходят не только для роботов-гуманоидов, но также могут быть использованы в протезах для людей с ограниченными возможностями, чтобы помочь им восстановить способность заботиться о себе.
Технология восприятия Пачини
Компания Pacini Sensing Technology, являющаяся лидером в области технологий многомерной тактильной и гуманоидной робототехники, разработала продукт DexH13 GEN2 для ловких рук, который представляет собой первую бионическую ловкую руку с четырьмя пальцами на рынке, которая сочетает в себе многомерную гаптику и возможности двухмодального видения на базе искусственного интеллекта. Обе руки оснащены самым большим в мире количеством многомерных тактильных датчиков профессионального уровня ITPU 1956 года выпуска и обеспечивают удивительные 7824 возможности тактильного анализа сигналов. В дополнение к превосходному тактильному восприятию, DexH13 GEN2 включает в себя 8 миллионов ИИ-камер высокого разрешения с искусственным интеллектом, основанных на усовершенствованном алгоритме зрения для оценки позы с нулевой выборкой, а ловкая рука также лидирует в отрасли в превосходной визуальной позе объекта с использованием искусственного интеллекта. возможности оценки. DexH13 GEN2 использует конструкцию с высокой степенью свободы, которая увеличивает степень свободы до 13, что позволяет не только реализовывать одну фиксированную функцию, такую как зажим, подъем, сварка и т. д., но также идеально моделировать различные сложные действия, такие как захват, вращение. и щипать человеческие руки и легко адаптироваться ко всем видам изысканных гибких операций.
Чжиюань робот
Полный ассортимент продуктов для ловких рук включает в себя 12 степеней свободы ловкая рука с пятью пальцами, ловкая рука с пятью пальцами 6 степеней свободы, захват с двумя пальцами и OmniPicker. Ловкая рука с пятью пальцами высокой степени имеет 19 степеней свободы, в том числе 12 активных степеней свободы, интегрируя технологию тактильного восприятия и визуального тактильного восприятия на основе принципа MEMS, захватывая 5 кг всей рукой и 30 кг с помощью самоблокирующегося подъема. который очень гибок и точен в работе и восприятии объектов; Ловкая рука 6-степени свободы выдерживает нагрузку одной рукой в 1 кг, имеет 6 активных степеней свободы и 5 пассивных степеней свободы, имитируя морфологический размер и положение суставов настоящей человеческой руки, и может плавно выражайте более 20 часто используемых антропоморфных интерактивных жестов, предоставляя вам беспрецедентный естественный опыт взаимодействия; Двупальцевый захват специально разработан для промышленных сценариев и подходит для гибких и интеллектуальных производственных роботов общего назначения Zhiyuan.
Дахуан Робот
Ловкая рука DH-5, представленная Dahuan Robot в этом году, имитирует структуру человеческой руки и имеет высокоинтегрированную конструкцию с 6 активными степенями свободы, приводимыми в движение микроэлектрическим цилиндром, и 11 степенями свободы через шатун. . Кроме того, DH-5 оснащен датчиком силы на конце пальца, который может предоставлять информацию о силе захвата пальца в режиме реального времени. Общий вес составляет около 700 г, скелет ладони изготовлен из алюминиевого сплава серии 7, а корпус изготовлен из инженерного пластика, который легче.
Фурье
Новое поколение ловких рук, разработанное Фурье, увеличило количество степеней свободы одной руки с 6 до 12 в исходном поколении, идеально повторяя форму и размер человеческой руки, имитируя при этом естественные движения человека. рука в наибольшей степени. Кроме того, новое поколение ловких рук также оснащено 6 тактильными датчиками и алгоритмами управления движением, которые могут определять силу захвата в режиме реального времени, регулировать стратегию захвата и достигать точного контроля силы и захвата объектов различной формы. материалы и вес.
Июньский робот-руль
Команда основателей робота Junruo происходит из Научно-исследовательского института робототехники Харбинского технологического института. Имея многолетний опыт разработки космических легких роботизированных рук и ловких рук, компания постепенно превратилась в лидера в области электрических сервоприводов, компании Ловкие руки с тремя пальцами третьего поколения могут взаимодействовать с возможностями зрения и интеллектуального восприятия роботов-гуманоидов, а анализ стратегий захвата может осуществляться с помощью данных, собранных с помощью зрения, а инструкции управления могут автоматически выдаваться для достижения автоматический захват. Во второй половине этого года Junruo Robot планирует запустить многомерные тактильные датчики, которые используются на кончиках пальцев и ладонях ловких рук для повышения точности их тактильной передачи. Кроме того, компания также выпустит три продукта для ловких рук, оснащенных этим датчиком, среди которых ловкая рука с пятью пальцами и 22 степенями свободы может выполнять более 95% движений человеческой руки.
Лаборатория Tencent Robotics X
В прошлом году компания Tencent Robotics X Lab объявила о последних достижениях в области исследований роботов, впервые продемонстрировав свои достижения в области ловкости работы и запустив собственную разработку — роботизированную руку TRX-Hand. Что касается спортивных возможностей, благодаря инновационной запатентованной технологии гибридного жестко-гибкого привода и самостоятельно разработанному приводу с высокой удельной мощностью, TRX-Hand обладает характеристиками высокой ловкости и высокой скорости нагрузки, с 8 независимо управляемыми суставами, весом всего 1,16 кг, максимальная непрерывная сила кончика пальца до 15 Н и максимальная скорость суставов не менее 600 градусов в секунду, что позволяет легко справляться с захватом и работой с объектами различной формы и размеров, а конструкция гибкого привода на кончиках пальцев также эффективно повышает ударопрочность пальцев. С точки зрения восприятия ловкая рука покрыта самостоятельно разработанным набором высокочувствительных гибких тактильных датчиков на кончиках пальцев, подушечках пальцев и ладонях, в ладонях установлены миниатюрные лидары и датчики приближения, а датчики угла интегрированы в каждый сустав, чтобы ловкие руки могли точно воспринимать информацию о состоянии себя и объектов во время захвата и работы.
Заключение
Кроме того, ловкость гуманоидных роботов изучали отечественные компании, такие как Zhaowei Electromechanical и Siling Robot, а также научно-исследовательские учреждения, такие как Институт автоматизации Китайской академии наук и Харбинский технологический институт.
По оценкам рыночных институтов, текущая стоимость одной высокопроизводительной ловкой руки составляет около 4,5~130000 юаней, а цена одной руки, как ожидается, будет менее 10,{{6 }} юаней после массового производства. По слухам, в настоящее время есть компании, которые продают ловкие руки по цене 1000 юань. Короче говоря, общая тенденция заключается в том, что ловкие руки развиваются в направлении более высоких степеней свободы, высокого восприятия и низких затрат, и ожидается, что отечественные предприятия займут большую долю рынка с активными инвестициями и ценовыми преимуществами.