为何伯牙要为灵巧手开发更智能的控制系统?
在G20会议上,马斯克强调了人形机器人领域的一个重要趋势——手部功能。他指出,人形机器人的实际应用依赖于AI软件、智能芯片和机械灵活性三者的协同作用,其中手的能力尤为关键。近年来,灵巧手技术迅速崛起,吸引了大量投资,并诞生了多个独角兽公司。这一现象源自对机器人商业化需求的增长与技术进步的交汇:真实工作环境对更复杂的操作能力提出了更高要求,而先进的模型和感知技术则为实现这些能力奠定了基础。
然而,随着灵巧手的操作能力增强,随之而来的问题也更加复杂。更多的自由度意味着需要协调更多的关节,复杂的传动、感知和控制系统也进一步提高了开发的难度。解决灵巧手在实际应用中的问题成为了新的技术瓶颈。
虽然工业机器人早已拥有类似“手”的装置,如夹爪和吸盘,但这些简单的工具仅适用于标准化的作业。在某些高自动化的工厂中,仍有许多工作依赖人工完成,客户开始主动寻求能够替代这些人工操作的机器人解决方案。这些操作通常涉及不同形态的物料,以及复杂的装配过程,机器人需要根据物体状态不断调整手指的姿态和力度,这些是简单夹爪无法胜任的。 龙8头号玩家
为了应对这些变化,灵巧手的要求也在不断升级。过去的工业操作大多集中在抓取和搬运,但在更为复杂的柔性作业中,抓取只是起点,接下来的手部调整和工具使用同样重要。在3C与汽车生产的柔性装配环节,机器人需要处理各种尺寸、形状和材质的零件,进行一系列的操作,包括拿稳、调整和安装。如果为每个零件单独设计夹具,不仅成本高,而且难以应对频繁变动的生产任务。此外,不规则和易损的物料也增加了操作的难度,各个手指必须形成适当的接触点和受力情况。
实现这些复杂的手部操作需要高自由度的设计。具备更多独立运动的关节意味着更广泛的操作可能性,手指能够形成更丰富的姿态,以便在抓住物体后继续进行调整和操作。追求高自由度的努力早在二十多年前就已开始,英国的Shadow Robot推出了拥有24个自由度的Shadow Dexterous Hand。现今,国内的灵巧手产品自由度普遍超过20个,使其成为高自由度的常见选择。这一技术虽然领先,但并未能自然转化为大规模产业应用,直到新一轮的技术浪潮才推动高自由度灵巧手的商业化。
尽管高自由度对于完成复杂操作至关重要,但仅凭自由度并不足以保证操作的质量。高自由度能够为复杂操作提供潜力,然而,实际操作的能力还依赖于各关节的活动范围、出力情况,以及多个关节之间是否能够协调运作。在真实应用中,客户会对灵巧手的稳定性、寿命、成本和维护等方面提出更高的要求。 龙8头号玩家
伯牙智能在这一领域不断探索和迭代其灵巧手产品。从2024年起,团队启动了高山S1的开发工作,经过多次迭代,产品架构逐渐稳定。最终,高山S1选择采用混合驱动方案,以绳驱为主,这不仅保持了灵活性,还通过后置重心减少了手指的重量与惯性。
刘欣强调,绳驱的特点在于其力的控制方式,能够缓慢释放力量,类似于人手的操作。这种平滑的调整能力为灵巧操作提供了更大的控制空间。尽管绳驱也存在挑战,但其在灵巧手设计中的独特优势正是来自于这些技术特性。