腾讯机器人实验室首次展示自研灵巧手与机械臂可像人手一样灵活操开云·体育平台(kaiyun)官方网站登录入口作

  • 发布时间:2023-04-26
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  4月25日消息,腾讯Robotics X实验室公布最新机器人研究进展,首次展示在灵巧操作领域的成果,推出自研机器人灵巧手TRX-Hand和机械臂TRX-Arm。此前该实验室已推出多模态四足机器人Max和轮腿式机器人Ollie等多款自研机器人。

  据腾讯方面介绍,灵巧手TRX-Hand拥有像人手一样灵活的操作能力,可适应不同场景,灵活规划动作,自主完成操作。而机械臂TRX-Arm针对人居环境自主研发,拥有七自由度和拟人的特性,具有运动灵巧、爆发力强、触控一体以及柔顺安全等特点。

  一般来说,机器人技术根据“智能程度”可分为三个阶段:只能完成固定命令的程序机器人、能够感知周围环境的自适应机器人以及能够自主学习和决策的智能机器人。常见的工厂流水线机械臂以及拉面机器人等即属于第一阶段,它们只能在单一的场景内重复固定的动作。

  具备灵巧操作能力的机器人则属于第二和第三阶段,人类真实的生活中会涉及大量的操作场景,如拾取物品、倒水等。想要在各类场景里灵活操作物体,机器人必须能感知环境、理解物体、评估状态、预测行为并自主规划完成物体操作,这意味着机器人要具备丰富的感知、强大的决策与可靠的执行能力。

  在运动能力上,得益于刚柔混合驱动专利技术和自研高功率密度驱动器,腾讯称其灵巧手TRX-Hand兼具高灵巧和高负载速度的特性,拥有8个可独立控制关节,自重仅1.16千克,最大持续指尖力可达15牛,最大关节速度不低于600度每秒,可应对不同形状尺寸物体的抓取和操作,同时柔性驱动的指尖设计有效提升了手指的抗冲击能力。

  在感知能力上,灵巧手在指尖、指腹和掌面均覆盖了自研的高灵敏度柔性触觉传感器阵列,掌心处安装有微型激光雷达和接近传感器,同时每一个关节均集成了角度传感器,保证灵巧手在抓取和操作过程中能准确地感知自身与物体状态信息。

  考虑到人居环境中充斥着透明、反光、细小的物体以及由遮挡、光照、打滑等因素造成的各种不确定性,为了让机器人精准可靠地获取物体信息,需要结合多种传感信息,如视觉、接近觉、触觉和力觉等。

  腾讯Robotics X实验室对不同传感器进行了建模与标定,采用多传感器信息融合技术,使机器人能在各种操作任务中更全面及时地感知物体信息、自身运动状态以及与环境的物理交互,从而更可靠地完成任务。

  机器人是一项综合性技术,不仅对本体和传感器等硬件有着极高要求,软件算法也是机器人的核心要件。据研究员介绍,腾讯Robotics X实验室本次展示的机器人是在六自由度工业机械臂上搭载机器手TRX-Hand以及自主开发的感知与控制算法后,让机器人能够顺畅地完成一系列操作动作。

  针对抓放物体与倒水等常规动作,首先基于视觉和触觉对物体进行实时识别与定位,利用在线规划算法,让机器人能够计算出臂手的最佳构型与安全运动轨迹。随后,在执行中利用手上三种传感器进行自适应调整,进一步保证动作执行的精度与可靠性,同时借助机械臂末端六维力传感器感知与环境的交互力,避免猛烈碰撞。

  此外,腾讯自主研发的高性能七自由度拟人机械臂TRX-Arm也首次对外亮相。不同于传统的协作型机械臂,TRX-Arm采用了绳索传动与差分驱动相结合的方式,不仅有效降低了传动摩擦和运动惯量,还实现了多电机多关节协同驱动,具有高动态运动的能力,其最大速度7.4m/s,最大加速度44.5m/s2,可负载6kg以上。

  同时,其前臂集成了768点的触觉阵列,其刷新频率高达1000Hz,以此实现了酒瓶在滚动和平衡过程中的高频实时定位。

  据研究员介绍,接下来腾讯将继续推动自研机器人灵巧手TRX-Hand和机械臂TRX-Arm的融合,并引入深度学习等前沿算法,提升机器人的灵巧操作能力和解决复杂问题的能力。

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