首页 > AI资讯 > 最新资讯 > 给机器人一双灵巧的“手”——中科院自动化研究所聚焦提升神经拟态机器人应用能力

给机器人一双灵巧的“手”——中科院自动化研究所聚焦提升神经拟态机器人应用能力

新火种    2023-10-10

人类的手是灵活的,我们总想着机械的手也能像人类的手一样,现在已经有对此的发明专利了,这就是中科院自动化研究所的王鹏研究团队,日前,记者走进中科院自动化所,去了解神经拟态灵巧手机器人。

类人灵巧操作能力是目前机器人有待突破的瓶颈之一,许多对人类而言异常简单的灵巧操作任务,对机器人来讲是极其困难的。类人物体交接是人类期望机器人能具有的关键类人灵巧操作能力之一,对于人和机器人的交互、协同与合作,以及机器人在服务、工业、航天等领域的广泛应用具有重要的意义。

自动化所王鹏研究员团队通过借鉴人与人之间的物体交接方式,提出了一种人与仿人五指灵巧手机器人之间的类人物体交接灵巧操作方法,并应用到实际机器人平台中,实现了人和仿人五指灵巧手机器人之间的多样性物体类人交接自主灵巧操作。记者了解到,传统的末端机械手存在应用场景单一、自由度低、灵活度低等问题,而自动化所的灵巧手机器人很好地解决了这个问题。

中科院自动化所张天懿告诉记者,神经拟态灵巧手机器人,借鉴了人手的关节结构和驱动机制,研发了具有类人自由度的神经拟态灵巧手机器人CasiaHand,具有25关节自由度、21驱动自由度,是目前国际上自由度最多的铰链关节型仿人灵巧手,具备接近人手水平的灵巧操作能力;1:1人手比例,包括五个手指、掌部和腕部,仿人筋腱驱动方式,指尖仿人触觉感知能力,“位——力——触——温”多模态传感93个。

记者了解到,这项发明提供了一种神经拟态的灵巧手型机器人。共包括神经拟态手体、神经拟态驱动机构、传感组件及控制装置,共四个部分组成。神经拟态手体共包括人手拟态骨架与仿生皮肤层构成,其中,人手拟态骨架主要具有适于模仿人手姿态变化的多个关节。神经拟态驱动机构,是具有多个腱绳的驱动单元,多个单元分别于多个关节一一对应地链接。传感组件包括多个触觉传感器与多个角度传感器,多个触觉传感器分别集成于仿生皮肤层,多个角度传感器分别一一对应地设于多个关节。该项发明的神经拟态灵巧手机器人不仅实现了驱动方式与类人灵巧性的高度神经拟态,还实现了对其抓握姿态的精确闭环控制,可达到人手水平的类人灵巧操作能力。

早在上世纪后期,一些西方国家的科学家就研制成功一些灵巧机器手,自此灵巧手技术开始发展,并且在应用领域不断扩展。仿人灵巧机器手可代替人手完成一些其他设备完成不了的操作,将人从有害、有毒或者高温等危险场景的作业中解放出来。中科院自动化所王熺炜告诉记者,针对不同的行业的应用需求,王鹏团队研发了CasiaHand系列灵巧手,类人自由度灵巧手主要面向科研应用;轻量手主要面向服务和特种应用;高速自适应手主要面向工业应用。

基于系列灵巧手,研发了“无畏”“无忧”“无际”3款类人灵巧操作机器人整机。“无畏”面向特种应用,主要应用于排爆、生化核危险物处置或危险场景操作等;“无忧”面向服务应用,主要应用于公共、家庭服务,养老助老操等;“无际”面向工业应用,主要应用于工业多样化零部件的自主适应性抓取,如上料、分拣、装配等。

王鹏表示,目前团队目标是到2025年,打造国内领先、国际先进的机器人产业集群。海淀区是我国规模最大、自主创新能力最强的高新技术及企业的聚集地,具有得天独厚的机器人新技术、新产品研发优势。下一步,研究组将继续聚焦提升灵巧手的实用化能力,以及机器人与AI大模型在内的人工智能算法的深度融合,实现类人灵巧操作机器人的广泛应用。 (记者 邵长风)

相关推荐
免责声明
本文所包含的观点仅代表作者个人看法,不代表新火种的观点。在新火种上获取的所有信息均不应被视为投资建议。新火种对本文可能提及或链接的任何项目不表示认可。 交易和投资涉及高风险,读者在采取与本文内容相关的任何行动之前,请务必进行充分的尽职调查。最终的决策应该基于您自己的独立判断。新火种不对因依赖本文观点而产生的任何金钱损失负任何责任。