能给葡萄缝针!深圳“小巨人”越疆发布首款自研遥操作机器人

10月15日 , 国家专精特新“重点小巨人”企业越疆科技在2021云上新品发布会正式发布国内首款自研六自由度力反馈主手Haptics6D及遥操作系统Matrix.OS , 六自由度主手将与其全系列协作机械臂组成遥操作系统 , 主要应用在核电、医疗、虚拟培训场景中 。
南方+采访人员从越疆科技了解到 , 以下图中的葡萄缝针动作为例 , 其实是人手通过操控“主手”(如图中上角所示)控制远程机器人(“从手”)来实现 , 由于缝针的动作非常精细 , 需要非常准确 , 所以主从手的倍率大大缩小 , 比如主从手动几十厘米 , 但从手只动1厘米 , 从而让精细化的动作更容易完成 。
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医疗手术模拟
所谓“主从手”起始于上世纪40年代 , 为了方便在不适宜人类前往的地方工作 , 由人类操控“主机械手”(简称“主手”)完成一系列动作 , “从机械手”(简称“从手”)尽可能准确地模仿主机械手的动作 , 后来用机械耦合主从机械手的动作加入力的反馈 , 使操作员能够感觉到从机械手及其环境之间产生的力 。
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主从姿态同步
随着5G等技术的应用 , 如今的“主从手”能力更强 , 甚至可以实现虚拟与现实空间之间的互操作 。
据介绍 , 越疆科技此次发布的新品基于5G技术 , 达到了0.005mm位置分辨率 , 0.1N力反馈精度 , 4kHz触觉刷新率和60帧视频流畅度 , 以极致的临场感 , 实现了对人类触觉、视觉等感知能力的无限延伸 , 可实现对虚拟与现实空间之间的互操作 。
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图为越疆遥操作系统Matrix.OS , 左侧为力反馈主手Haptics6D 。 Haptics意为触觉 。
越疆遥操作系统Matrix.OS由操作端、障碍段、远程端三部分构成 , 通过力反馈主手及计算机进行感知 , 人在接收感知信息后进行决策控制 , 并通过5G或其他通讯模块传输 , 实现对远程机器人(即从手)的操作 。
其中 , 本次发布的核心产品Haptics6D是一个六自由度 , 具有力反馈功能 , 可无重力、低阻力自由拖拽的遥操作主手设备 。 作为组成遥操作系统的核心 , 与用户端直接操控的硬件 , 精准操作、实时反馈是关键 。
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实时力反馈 。
实时性力反馈是构建操作临场感最基本要求 , Haptics6D采用6个主动力反馈定制电机 , 结合EtherCAT实时总线 , 以及动力学模型补偿算法 , 达到最小感知力0.1N和4kHz刷新率 , 高精度还原力觉 。
高精度操作是Haptics6D的最关键指标 , 基于双编码器设计 , 使用前无需零点校准 , 结合零回差丝传动机制 , 消除反向间隙 , 使位置分辨率达到0.005mm 。
此外 , 串联式六自由度结构和碳纤维航天材料轻质的本体设计 , 使得Haptics6D获得更大运动空间和高刚度、高强度的效果 。 同时Haptics6D提供六个自定义按钮 , 可根据个人使用习惯进行设定 , 灵活应对各种复杂操作需求 。
据介绍 , Matrix.OS实现了对人手的延伸 , 让跨空间的操作“触手可及” , 且操控准确自然 , 让人的智慧与经验得到了充分的释放与传递 , 这是弱人工智能所无法替代的 , 这也正是人机协作机器人的价值所在 。
2015年创立于深圳的越疆科技是智能机械臂解决方案商、桌面机械臂开创者 , 其早期产品DOBOT魔术师登上央视网络春晚舞台写春联 , 为全国人民送出5000份实体智能春联 , 近年来推出一系列全感知工业机器人、协作机器人等比肩国际一流性能的机器人产品 。 2021年8月 , 越疆科技入选国家专精特新“重点小巨人”企业 。