本帖最后由 twq19810302 于 2023-5-4 14:23 編輯
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近日，騰訊Robotics X實驗室發布了靈巧操作研究成果，并推出自研機器人靈巧手 “TRX-Hand” 和機械臂 “TRX-Arm”。 這款靈巧手能做很多細活，一個致力未來要成為服務大眾生活的機器人。（現在還在努力學習完善中） 初次見面，請大家吃葡萄。
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（吃了我的葡萄，要繼續往下看哦） 為什么要致力服務生活？ 因為生活中有許多人需要幫助，如老人、殘疾人等等。 但生活環境太復雜了，除開這顆葡萄，還有無數種的物品，形態、功能、用法各不相同：機器人應該怎樣去識別它們？又應該怎樣去拿起？還應該發多大的力才能保證不拿壞？ 目前還沒有一款機器人能全部做到。 這款機器人出現就是為了去解決這個難點。 1 M) Z X; ]6 |4 ]! y" @+ x
▍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——認識杯子：通過相機認識物體，了解布局。 接近覺——找到杯子：通過微型激光雷達和接近傳感器，接近物體，判斷距離，精準辨位。（人體也有類似的功能，當你老板站在你身后的時候，你會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。 力覺——拿放杯子：通過腕部力傳感使動作更輕柔，避免損傷物體。 9 K% }* P& w4 C, k W
它身上還有多傳感器信息融合技術，就像人閉著眼睛也能拿到面前的物品一樣，在行動中更精準執行任務。
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它擁有3根手指、8個可獨立控制關節，最大持續指尖力可達15牛，最大關節速度一秒鐘能夠轉動600度，又快又有力。 柔性驅動的指尖設計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態的難度動作。 9 X& T' m* y4 O
▍再看它的靈巧操作 光說不練假把式，接下來看看它的操作！
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大家試試拿水瓶，從左手拋到右手 拋接等高動態動作，實時性要求極高，執行或感知上的細微誤差都會造成失敗。 在拿起物品的那一刻，便要根據傳感器確定好物品在手內的位置與姿態，規劃出高動態動作軌跡。 再根據實時預測的物體飛行軌跡在數毫秒內計算出最優攔截時間、最優攔截位姿與最優攔截軌跡，保證抓拋物品被平穩攔接。
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雙手配合倒液體，確保兩個物體不觸碰 雙手配合搖液體，確保兩個物體緊碰不分開 雙手協同稍有不慎就會產生過大沖擊力，靈巧手會壞、物品也會壞。結合視覺和觸覺，調整到最合適的握姿，基于機械臂末端力傳感信號的力位混合控制，實現雙手協同動作。 & `% N0 s# d: Y. J7 M7 z5 ~$ E
可能之前幾個操作，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，請看數字。 攪拌棒直徑8mm，插孔9mm。 僅僅依靠頭部相機，通過對物體間相對位置的迭代估計，并融入微小的觸覺感知，便能獲得穩定的攪拌棒、孔的識別與定位。 攪拌棒是無紋理、高反光的細長物體，尤其是在插攪拌棒的過程中，不僅攪拌棒會遮住孔，攪拌棒的反光還會倒映出孔，讓視覺產生混淆。 于是它學習了人類穿針線時的處理方式：在失敗后，立馬重試，逐漸接近真實孔位、確保完成插孔操作。 在現實生活中誤差不能完全避免，機器人需要處理因此造成的任務失敗，并實時感知任務狀態，識別失敗并自主調整策略，最終成功完成任務，這就是它的容錯機制。
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大家攪拌液體的時候一般會怎么做？用手臂或者手腕攪動。 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，來展現它的“靈巧”。 " L0 v* f/ b, V% g+ j$ T' Q
只用手指攪拌還真有點難，還好它會深度學習，還有可以無限試錯的仿真環境。 為了修煉手指攪拌，它在仿真世界里試了很久，收集了豐富的學習數據和優化策略，在回到現實世界前，還練習了仿真環境 (sim) 與真實環境 (real)遷移法，將學到的經驗帶到現實中。 2 t. R d0 g- v7 R) l- R ~4 s
這么多經驗，讓這款靈巧手在指尖接觸到攪拌棒時，便能很快、很穩地生成三個手指的協同運動。 并對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。
' D$ l, V4 G5 c% G+ m大家的想象更加地證明了生活中使用場景的復雜和多樣，這對這款靈巧手的靈巧操作能力是巨大挑戰。 不過官方稱，接下來這款靈巧手會學習更多技能，早日成為服務大家生活的機器人。今天就到這兒吧，期待這款靈巧手盡快與大家見面。 8 e9 e- ~- h- O0 p
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發表于 2023-5-4 14:21:40
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