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时隔5年，韩国仿生机械臂进化成“人形”，有何创新之处？

大数据文摘 · 公众号 · · 2024-04-05 21:28

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大数据文摘授权转载自机器人大讲堂

专为「人机交互」而生的机械臂长什么样？

这款机械臂主打一个“安全”和“灵活”，甚至比人类的手臂还轻，它就是来自韩国的双臂机器人——Ambidex。

2019年时，我们曾介绍过它的原型，由NAVER LABS公司研发，其母公司 NAVER被誉为“韩国的谷歌” 。

当时Ambidex只有两只手臂，时隔5年再次见面，它看起来更像人了。

最大的变化就是有了头部 + 躯干 + 腰部，运动范围和稳定性都有了大幅度提升。

Ambidex还升级了触觉设备，现在能完成更多复杂任务，比如帮它的“同事”洗洗脸：

厨房里也是一把好手，削个红薯给你吃：

没事整点娱乐活动，打打乒乓球：

电缆驱动＋全新极简风外观设计

AMBIDEX 手臂使用电缆驱动机构，将所有重型执行器放置在肩部和身体部位，这样就减轻了手臂的重量，单只机械臂仅重 2.6 公斤，比成年男性的手臂还轻。

更轻的手臂代表着安全和灵活，它能够安全地与人们互动，比如拥抱、握手：

虽然自重轻，AMBIDEX还可以承受3kg的重量，并且能够以5m/s的最大速度运行。

和人类的手臂相同，Ambidex手臂也有7个关节自由度。官方称，它的创新机制能够同时增强每个关节的力和强度，能实现与工业机器人相同水平的控制、性能和精度！

在新增了头部、躯干和腰部的设计后，Ambidex外观看起来更炫酷了，但NAVER LABS表示，他们不想为了外在形象而牺牲研究效率，因此在外观上采用了“极简风”设计，使用黑色区域来隐藏传感器和螺栓连接部件，从而降低了视觉复杂性。

同时，考虑到机器人的运动以及组装的便利性，NAVER LABS最小化了盖板配置，专注于分型线的细节，以便盖板分离，保留了布线，同时将其重新诠释为设计元素，在展示基本结构的同时，最大限度地提高了整体视觉的平衡和统一性。

NAVER LABS目前还没有公布更多关于“人形Ambidex”的技术亮点，不过动作看起来确实更流畅和灵活。

学习人类的「物理智能」

仔细看，Ambidex在执行各种任务时，身后都有一位深藏功与名的工作人员：

看起来是工作人员在操纵Ambidex，其实是Ambidex在学习人类的「物理智能」。与多数基于预先输入的位置信息来运动的机械臂不同，Ambidex既然是为“人机交互”而生，在非结构化的日常任务中就要保证绝对安全。

那什么是人类的物理智能？NAVER LABS表示：人类在与外部环境互动时除了有意识的进行的活动外，还有很多事情是无意识的。比如：涂抹果酱时，人类不会考虑手指的每一个动作或施加在手腕和手指上的微小的力，基于这种身体经验的知识和智力称为“物理智能”。

为了把“物理智能”传授给机器人，NAVER LABS开发了一种触觉设备，与常见的控制设备不同，Ambidex的触觉设备以双边方式提供位置和力数据。它不仅允许用户向机器人发送移动位置的命令，而且还使用户能够感受到机器人所承受的力。让人通过触觉设备控制机器人来执行任务，同时机器人间接获得人类的物理智能。

触觉设备升级，从削红薯到打乒乓球

来看看Ambidex怎么通过触觉设备来削红薯的：

虽然看起来很简单，但整个动作是靠机器人的力控制和触觉设备的双边力传递来执行。如果其中任何一个不能正常工作，刀和土豆之间就会施加过大的摩擦力，从而可能破坏原料、工具或机器人本身。

“削红薯”展示的只是Ambidex的初代触觉设备，NAVER LABS后续又对其进行了升级。触觉设备2.0拥有更大的运动空间大小，复杂和详细运动的任务性能也有了显着提高，包括：机器人根据操作员的动作做出反应的速度，以及用户感受机器人所感受到的力的效率。

升级后的触觉设备可以执行涉及快速运动的复杂任务，比如打乒乓球，球拍必须迅速定位在正确的位置，与来球对齐。

在撞击的那一刻（击球时），它必须以足够的速度和正确的方向移动。如果触觉设备的惯性稍微大一点，或者如果将力的大小和方向从人类运动传递到机器人时存在延迟，乒乓球演示就不会成功。

尽管目前Ambidex还未实现自主执行任务，但或许这一天也不太遥远，因为NAVER LABS的目标是使用双边触觉设备作为收集高质量训练数据的有效工具，以提高Ambidex的智能水平，最终实现自行执行任务。

时隔5年，韩国仿生机械臂进化成“人形”，有何创新之处？

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