人形机器人“灵巧手”,人手接近27个自由度。

04-22 08:06

电子爱好者网报道(文章 / 黄晶晶)灵巧的手是人形机器人的核心部件之一,人类的手往往被认为具有 27 自由,自由度越高,动作越精细。特斯拉二代 Optimus 灵巧的手已经拥有了 22 个自由度。


灵巧手主要有驱动、传动和传感三个核心部件。驱动主要是空心杯电机等微型电机;传动主要包括连杆传动、腱绳传动和齿轮传动;此外,触觉传感器使手具有感知能力。


在灵巧手领域,很多人形机器人企业和灵巧手公司都在不断进化自己灵巧手的性能。灵巧的手无限接近人手将是最终目标。


优必选


2025 年 3 月 12 日本,北京人形机器人创新中心联合优必选科技联合发布全尺寸科研教育人形机器人平台“天工行者”。


“天工行者”身高 170cm,具有 20 一个自由的仿生身体结构和拟人化的运动控制方案,可以在山坡、台阶、沙地、雪地等复杂地形上稳步运行,一小时可以行走。 10 公里。


“天工行者”选择了轻量化、高性能的关节模块,最多可以扩展到 550TOPS 超大算率,同时全身风道散热设计保证了主控板、计算能力板、关节模块等关键部件在常规科研环境下长期稳定运行,性能长期高。


据悉,“天工行者”可以安装深度相机,激光雷达,NVIDIA Orin 人形机器人核心部件,如计算力板、六维力传感器、七自由度合作臂、五指灵巧手等。,已完全打开底层电机接口、传感器接口和运动控制接口,配套成熟的R&D指南和示例代码,充分满足科研用户在智能控制、高精度运动控制等领域的二次开发需求。


世界上第一个人形机器人半程马拉松比赛刚刚结束,人形机器人“天工” 2 小时 40 分 42 第二次获得冠军。


另外,优必选发布的全新一代工业人形机器人 Walker S1,在硬件性能创新迭代中,如集成关节技术、集成头部设计、仿人灵巧手等。,使机器人拥有更稳定、更可靠的四肢和更敏捷、更灵活的操作技能。


在这些产品中,仿人灵巧手是优必选科技自研的第三代产品。通过 6 一个阵列触感液位传感器,这种灵巧的手能准确地监控抓握力, Walker S1 为执行精细化操作提供可靠的硬件支持。这款灵巧手还有一个全栈式的灵巧操作策略库,可以根据工业场景的泛化能力要求训练相应的技能库,实现多种通用技能。同时,Walker S1 可以替换终端执行器,实现双手 15 在工业场景中,公斤负重行走,满足最常见的运输任务。


据悉,Walker S1 “入职”是世界上最大的工厂,已经应用于比亚迪、奥迪一汽、吉利汽车等企业工厂。


宇树科技


4 月 1 日本,宇树科技更新视频,发布 Unitree Dex5 灵巧手。在功能上,这款灵巧手具有单手手。 20 自由度(16 主动 4 被动),能够平滑丝滑的反向驱动(直接本体力量控制),单手 94 一个敏感的触点。拇指有 4 个体自由度,可灵活地进行捏捏、侧捏等多种动作,而四指则各有各的动作, 4 个自由度(3 主动 1 被动),无论是抓握、触摸还是操作精密仪器,都可以游刃有余。这种设计让 Unitree Dex5 灵巧的手能完成一系列动作,如空接球、搓扑克、玩魔方、翻书等。


因时机器人


北京因时机器人科技有限公司致力于研究和制造微型精密运动部件,产品包括 RH56BFX RH56DFX系列 一系列灵巧的手。一只手 6 个自由度和 12 一个运动关节,结合性位混合控制算法,具有亚毫米级定位精度和数公斤负载能力,可模拟人手实现精确抓取操作。


RH56BFX 系列灵巧手,又称钢琴手,速度快,握力小,集成力传感器,适用于弹钢琴、手势交互等场景。支持 ROS,可提供 ROS 插件。RH56DFX 该系列手握力灵巧,速度适中,适用于机器人或假肢的抓取操作。


傲意科技


上海傲意信息技术致力于神经信号传感器和神经信号 AI 识别系统,包括产品 ROHand 灵巧手。


ROHand 灵巧手 ROH-A001 它是一种模拟人体手部运动高灵敏度的尾端执行装置,包括手掌、手腕、五根手指、电机、传动部件等。五个手指可以单独移动,在外部指令下可以做出不同的动作。共有 11 一个运动关节,内置 6 一个电动驱动器和一个电动控制电路, 6 主动性自由度,5 一种被动自由度,可模拟人手的各种手势动作,如捏、抓等。内置 PID 电动机控制算法,可实现 ± 1mm 定位精确,保证操作的准确性。可以应用于人形机器人、机器人终端执行器、巡逻机器人、智能仿生义肢、教育科研设备等。承载能力强,30。 静态负荷KG ( 重握 ) ,10 KG单指负荷 ( 重握 ) ,8 KG指尖负荷 ( 平伸 ) 。


兆威机电


灵巧的兆威机电手设计灵感来源于人手的灵巧构成,独创的单关节驱动技术,全手通过仿生原理设计。 17 单个手指自由度大于或等于自由度 3 一个。全手关键部件自主开发,包括电机驱动控制器、微电机、传动模块等。其中,灵巧手的关键是 -- 高效率、高功率密度传动模块,设计寿命长 10 年。


兆威机电的灵巧手,每一个指节的控制都选择了微型减速器和丝杆驱动的组合。主频高达微驱控制器 结合高密度、高集成和布局优化,600M PCB 实现精确动力输出和快速响应的设计,充分提高仿人灵巧手的灵巧性。其设计解决了目前灵巧手在可靠性、灵巧性、智能性等方面的不足。,并能适应工业生产、特殊工种、生活服务等复杂的操作环境,为广泛应用提供解决方案。


强脑科技


浙江强脑科技致力于智能仿生灵巧手等非侵入式脑机接口技术解决方案。


在今年 MWC 展览中,强脑科技 BrainCo 智能仿生灵巧手在机械臂上的创新应用,融合了大型视觉模型。该技术不仅可以实现拧开关等远程操作的精细操作,还可以通过摄像头捕捉手部动作,实现机械臂与灵巧手的实时同步模仿,达到惊人的精度。


在乐聚机器人的摊位上,作为乐聚“夸父”人形机器人的关键组成部分,强大的大脑技术灵巧的手表显示出出色的灵活性和准确性,各种手势的互动动作如挥手、点赞等流畅自然,将复杂的机械控制转化为人类的灵活表达。这项技术突破不仅赋予了机器人更具表现力的互动能力,而且为工业自动化和医疗援助提供了全新的应用可能性。


灵巧智能


智能智能技术浙江 DexRobot 已完成 Hand021Dex 量产灵巧手。五指灵巧手 DexHand021,是一款五指三关节灵巧手,集工业级性能于一体。 19 个体自由,其中主动自由度 12 个,被动自由 7 个,并且内置了高达 23 一个精密传感器。DexHand021021得益于其创新的模块化理念。 就像一个灵活多变的积木,可以根据不同的应用需求随意搭配,显示出极高的灵活性。DexHand021借助前沿智能算法。 完成了精确的力控功能,仿佛拥有类似人类的触觉感知。此外,其传感器与驱动系统的高度集成构建了一个精确的智能核心,可以实时监控分布,确保每一次操作都安全、可靠、准确。


帕西尼


帕西尼感知科技产品包括 DexH13、DexH5 灵巧的手。去年,帕西尼发布了业内首款多维触觉人形机器人。 TORA 配备了第一代多维触觉灵巧手手 DexH5 GEN1 实现灵巧的力控。


帕西尼 DexH5 GEN1 多维触觉灵巧手集成了先进的仿生技术和触觉感知功能,专为复杂的抓取和操作任务而设计。它不仅可以准确模仿人手的各种动作,还可以通过触觉传感器感知操作物体,从而实现灵巧的力控。


第二代帕西尼多维触觉灵巧手新产品 DexH13 GEN2是市场上第一款结合多维触觉和多维触觉的产品。 AI 四指仿生灵巧手,视觉双模态能力。双手搭载世界上最多的双手。 1956 颗专业级 ITPU 多维度触觉传感器,带来惊人的 7824 路面触感信号分析能力,赋予机器人如人类般细致敏锐的触感。DexH13除了领先的触觉感知之外。 GEN2 还集成 800 万超清 AI 基于先进的零样本位姿估计视觉算法,手眼相机拥有行业领先的优秀视觉算法。 AI 估计视觉物体姿势的能力。


DexH13 GEN2 采用高度灵活的仿生结构设计, 13 主动性自由度。在高自由度的加持下,它不仅可以实现夹紧、托起、焊接等操作,还可以完美模拟人手的抓取、旋转、抓取等复杂动作,轻松应对仓储物料分拣、生产线准确夹紧、医疗软抓取等各种精细柔软操作。同时 DexH13 GEN2 还拥有高达 5kg 承载能力,充分适应多种应用领域。


ITPU 多维触觉传感模块集成前沿多维触觉技术,旨在满足多场景对高精度、多维触觉感知的需求。它采用半柔性材料设计和新型封装技术,支持全程。 0.01N 高精度测量,包括压力、温度、材料、滚动等。 15 多维触觉感知具有行业顶级的防水防尘性能,在极端温度、湿度、压力、振动等恶劣环境条件下,能够表现出优异的稳定性和耐久性,实现信号的高密度传输和超强 300 一万次使用测量。根据不同场景的具体要求,提供专业级机器人。 PX-6AXGEN1、PX-6AXGEN2 与消费级 PX-3AX 选择三大系列产品。


根据 Statista 根据预测数据,全球机器人灵巧手市场规模将由 2021 年 11.6 亿美元增加到 2030 年 30.35 亿美金,2022-2030 年间 CAGR 为 10.9%。与此同时,全球机器人灵巧手市场的需求将由 2021 年 50.75 万个增长到 2030 年 141.21 万个,2022-2030 年间 CAGR 为 11.7%。由于人形机器人已进入工厂“打螺丝”、跑步马拉松,离工业生活越来越近,其手指运动能力的提高也越来越迫切,当然也会有更大的市场前景。


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