Prefazione
Con l’apertura di una nuova era di produttività di qualità, i robot umanoidi, essendo uno dei settori più dirompenti e all’avanguardia, stanno mostrando il loro potenziale illimitato e le loro sfide.
Come culmine dell'integrazione incrociata di tecnologie all'avanguardia come la bionica profonda, la percezione flessibile, i sistemi microelettromeccanici e i materiali ad alte prestazioni, la mano abile è considerata dall'industria come una svolta fondamentale nella trasformazione della tecnologia dei robot intelligenti, ed è anche la chiave per lo sviluppo dell’industria dei robot umanoidi.
La mano abile del robot umanoide è attualmente il manipolatore più simile a quello umano ed è un mezzo necessario affinché il robot incarnato possa interagire con l'ambiente. Allora qual è lo sviluppo attuale delle mani abili domestiche? Quali sono le aziende e i prodotti rappresentativi? Diamo un'occhiata.
Robot cronometristi
Intime Robot è la prima impresa in Cina a realizzare la produzione commerciale di massa di mani abili, ed è anche la prima impresa a ridurre il prezzo delle mani abili al livello di 10,000 yuan, e i suoi prodotti includono umanoidi mano abile a cinque dita serie RH56BFX, RH56DFX e FTP. Tra questi, la mano abile umanoide a cinque dita con percezione tattile di livello industriale della serie FTP può ottenere informazioni tattili di varie parti in tempo reale, il che aiuta a ottimizzare l'azione di presa delle dita e migliorare la precisione operativa. La forza di uscita delle cinque dita raggiunge i 3 kg, la forza di presa non è diversa da quella di una mano umana e, allo stesso tempo, la durata di servizio viene aumentata in modo sovversivo fino a oltre un milione di volte, fornendo un supporto affidabile a lungo termine per dispositivi intelligenti soluzioni robotiche.
Tecnologia Aoyi
Fondata nello Shanghai Zhangjiang Hi-Tech Park, Dexterous Hand ROHand di Aoyi Technology è un dispositivo effettore finale altamente sensibile che simula i movimenti della mano umana, costituito da palmo, polso, cinque dita, motori, parti di trasmissione e altre parti. Le cinque dita possono muoversi individualmente e si possono eseguire movimenti diversi sotto comandi esterni. ROHand dispone di un totale di 11 giunti di movimento, 6 driver motore e circuiti di controllo motore integrati e 6 gradi di libertà attivi. L'algoritmo di controllo del motore PID integrato può completare facilmente azioni complesse come afferrare, pizzicare lateralmente e stringere la mano e la capacità di carico della punta delle dita è fino a 10 kg. Le abili mani di ROHAND non sono adatte solo ai robot umanoidi, ma possono anche essere applicate a dispositivi protesici per persone con disabilità per aiutarle a ritrovare la capacità di prendersi cura di se stesse.
Tecnologia della percezione di Pacini
In qualità di leader nella tecnologia robotica tattile e umanoide multidimensionale, il prodotto per la mano abile di Pacini Sensing Technology, DexH13 GEN2, è la prima mano abile bionica a quattro dita sul mercato che combina capacità tattili multidimensionali e capacità di doppia modalità di visione AI. Entrambe le mani sono dotate del maggior numero di sensori tattili multidimensionali ITPU di livello professionale del 1956 al mondo e offrono una sorprendente capacità di analisi del segnale tattile di 7824. Oltre alla percezione tattile leader, DexH13 GEN2 integra una fotocamera occhio-mano AI ad alta definizione da 8 milioni, basata su un avanzato algoritmo di visione per la stima della posa a campione zero, e la mano abile è anche leader del settore nell'eccellente posa di oggetti visivi AI capacità di stima. DexH13 GEN2 adotta un design della struttura altamente rilasciato, che aumenta il grado di libertà a 13, che non solo può realizzare una singola funzione fissa come bloccaggio, sollevamento, saldatura, ecc., ma anche simulare perfettamente varie azioni complesse come afferrare, ruotare e pizzicare le mani umane e adattarsi facilmente a tutti i tipi di operazioni flessibili e raffinate.
Robot Zhiyuan
La gamma completa di prodotti per la mano abile comprende 12 gradi di libertà per la mano abile a cinque dita, 6 gradi di libertà per la mano abile a cinque dita, pinza a due dita e OmniPicker. La mano abile a cinque dita di alto grado contiene 19 gradi di libertà, inclusi 12 gradi di libertà attivi, integrando la percezione tattile e la tecnologia di percezione tattile visiva basata sul principio MEMS, afferrando 5 kg con tutta la mano e 30 kg con sollevamento autobloccante, che è molto flessibile e preciso nel funzionamento e nella percezione degli oggetti; La mano abile con 6-grado di libertà ha un carico con una sola mano di 1 kg, con 6 gradi di libertà attivi e 5 gradi di libertà passivi, che simulano le dimensioni morfologiche e la posizione articolare della mano umana reale e può esprimere senza problemi più di 20 gesti interattivi antropomorfi di uso comune, offrendoti un'esperienza di interazione naturale senza precedenti; La pinza a due dita è appositamente progettata per scenari industriali ed è adatta ai robot generali di produzione flessibili e intelligenti di Zhiyuan.
Robot Dahuan
La mano abile DH-5 lanciata quest'anno da Dahuan Robot imita la struttura della mano umana e adotta un design altamente integrato, con 6 gradi di libertà attivi guidati da un microcilindro elettrico e 11 gradi di libertà attraverso la biella . Inoltre, il DH-5 è dotato di un sensore di forza all'estremità del dito, che può fornire un feedback in tempo reale sulla forza di presa del dito. Il peso complessivo è di circa 700 g, lo scheletro del palmo è realizzato in lega di alluminio della serie 7 e il guscio è in plastica tecnica, che è più leggera.
Fourier
La nuova generazione di mani abili, sviluppata da Fourier, ha aumentato il numero di gradi di libertà con una sola mano da 6 a 12 nella generazione originale, replicando perfettamente la forma e le dimensioni della mano umana, simulando al tempo stesso il movimento naturale dell'uomo. mano nella massima misura. Inoltre, la nuova generazione di mani abili è dotata anche di 6 sensori tattili e algoritmi di controllo del movimento, in grado di rilevare la forza di presa in tempo reale, regolare la strategia di presa e ottenere un controllo preciso della forza e la presa di oggetti di diverse forme, materiali e pesi.
Robot del timone Jun
Il team fondatore del robot Junruo proviene dal Robotics Research Institute dell'Harbin Institute of Technology, con molti anni di esperienza nello sviluppo di bracci robotici spaziali leggeri e mani abili, l'azienda è gradualmente cresciuta fino a diventare leader nei servoattuatori elettrici, l'azienda le mani abili a tre dita di terza generazione possono cooperare con la visione e le capacità di percezione intelligente dei robot umanoidi, e l'analisi delle strategie di presa può essere effettuata attraverso i dati raccolti dalla visione, e le istruzioni di controllo possono essere emesse automaticamente per ottenere risultati automatici afferrando. Nella seconda metà di quest'anno, Junruo Robot prevede di lanciare sensori tattili multidimensionali, che vengono utilizzati sulla punta delle dita e sui palmi delle mani abili per migliorare la precisione della loro trasmissione tattile. Inoltre, l'azienda lancerà anche tre prodotti per la mano abile dotati di questo sensore, tra cui la mano abile a cinque dita con 22 gradi di libertà in grado di completare oltre il 95% dei movimenti della mano umana.
Laboratorio Tencent Robotics X
L'anno scorso, Tencent Robotics X Lab ha annunciato gli ultimi progressi della ricerca sui robot, mostrando per la prima volta i suoi risultati nel campo delle operazioni agili e lanciando la sua mano robotica di destrezza TRX-Hand autosviluppata. In termini di capacità atletica, grazie all'innovativa tecnologia brevettata di azionamento ibrido rigido-flessibile e al driver ad alta densità di potenza sviluppato internamente, TRX-Hand ha le caratteristiche di elevata destrezza e alta velocità di carico, con 8 giunti controllabili in modo indipendente, un peso di solo 1,16 kg, una forza massima continua della punta delle dita fino a 15 N e una velocità massima dell'articolazione non inferiore a 600 gradi al secondo, che può facilmente far fronte alla presa e al funzionamento di oggetti di diverse forme e dimensioni, e il design a punta delle dita dell'azionamento flessibile migliora efficacemente anche la resistenza agli urti delle dita. In termini di capacità di percezione, la mano abile è coperta da una serie auto-sviluppata di sensori tattili flessibili ad alta sensibilità sulla punta delle dita, sui polpastrelli e sui palmi, e sensori Lidar e di prossimità in miniatura sono installati nei palmi, mentre i sensori angolari sono integrati in ciascuna articolazione per garantire che le mani abili possano percepire accuratamente le informazioni sullo stato di se stesse e degli oggetti durante la presa e l'operazione.
Conclusione
Inoltre, anche aziende nazionali come Zhaowei Electromechanical e Siling Robot, nonché istituti di ricerca scientifica come l'Istituto di automazione dell'Accademia cinese delle scienze e l'Istituto di tecnologia di Harbin hanno studiato l'abilità dei robot umanoidi.
Secondo la stima delle istituzioni di mercato, il costo attuale di una singola mano abile ad alte prestazioni è di circa 4,5~130,000 yuan, e il prezzo di una singola mano dovrebbe essere inferiore a 10,{{6 }} yuan dopo la produzione di massa. Secondo alcune indiscrezioni, attualmente ci sono aziende che hanno venduto mani abili per 1,000 yuan. In breve, la tendenza generale è che le mani abili si sviluppino nella direzione di maggiori gradi di libertà, alta percezione e miglioramenti a basso costo, e si prevede che le imprese nazionali occuperanno maggiori quote di mercato con investimenti attivi e vantaggi di prezzo.