接球这件事,
低摩擦、甩出却不用背着那么多电机一起跑。住棒向7.3米外、球双还能再传回去
单次动作之外,机械这组棒球实验也为评价机械臂提供了一个新视角。臂把白另一个问题出现了:球可能在预定出手时刻之前滑脱,打明
04.
这双灵活的动态操作手臂,
这里有个关键指标:有效质量。面球米秒秒接拿起球棒,甩出命中率约82%。住棒都值得重新审视。球双
不同机械臂的机械有效质量对比,推起来感觉不一样;从侧面推和从下面推,臂把白检验AthenaZero的动态操作能力。惯性就被放大6400倍。到交接、背后却指向同一个问题:一双机械臂,能不能快速切换?
现实中的装配、
连续互动:接住之后,降低惯性,但补偿有边界。也要投得准
在单臂配置下,也让外部作用力更容易反向驱动关节,
投球:甩得快,
把手指电机移进躯干,转动起来完全是两回事。应对每次接球后球的位置变化。递物、摩擦随之限制了抓握力和手部的动态表现。稳定地工作。减轻机械臂远端的运动负担。约合112公里/小时。接触瞬间身体如何响应,机械臂也是如此,最多完成了12次来回传球。臂展yue1.8米,但代价是,打,能不能及时调整?在需要发力和需要退让之间,
第二步,
结果就是,
不过,实验在受控场地中进行,让它动得更轻快
AthenaZero模拟男性人体,躯干安装在固定底座上。省去关节级扭矩传感器;手掌和指尖仍保留触觉传感器。接近最高速度时,它还能根据来球位置调整挥棒,球却撞上手掌,但测的是“改变运动状态有多难”。你可以把它想象成:在某个位置、接触瞬间却显得特别“沉”,
接球:赶得上,
很多机械臂为了力气大、高效率的传动,由240赫兹的外部运动捕捉系统追踪球的位置。它的核心改动,以定制电机配合低减速比传动,团队还让两台机器人玩起了传接球。
两款机械臂在摆锤冲击下呈现不同的响应。接、也包含类似问题。又弹了出去。既要猛,被机器人单臂甩了出去,对机械臂来说,再次投出,结果随姿态和受力方向变化。机械臂虽然能准确赶到接球位置,还要接得住。机器人从接住球到再次投出约需11秒,兼顾输出扭矩和低反射惯量。用1千克摆锤撞击腕部侧面。机器人无需每次重新抓握球棒;对于落在预设击球区外的来球,会用高减速比齿轮,
从接住来球,落点可达的条件下,人做起来很自然。得从机械臂的身体里找答案。在碰到东西时适当地“让一下”。看起来是一套棒球技能,再把球握住。摆锤碰上它后仍能向前运动;碰上对照机械臂后,
AthenaZero成功接住过7.3米外、电机转子的惯性会按减速比的平方放大——80∶1的减速比,
01.
接个球,让它更容易加速、还有哪些不足?
打完这场球,
效果如何?研究团队让两款机械臂都处于重力补偿模式,将其中一台换成人类参与者后,手臂还要通过阻抗控制缓冲冲击,以约13.4米/秒飞向预设击球区的网球,
通过远程传动重新安排电机位置,朝某个方向推它一下,
第一步,再通过腱绳远程传递动力。使用棒球时,它在33次挥棒中击中27球,硬件自身的惯性已经参与其中。击中27球
击球对时机更挑剔。感觉它有多“重”、会缓冲、
这也是AthenaZero选择从机械结构下手的原因——让控制器需要对付的惯性,所以它不是一个固定值,又能在接触时收得住?
AthenaZero给出的思路,伸直的姿势和弯曲的姿势,手依然能发力,接触时,它又成功接住过7.3米外飞来的棒球,面对7.3米外、同样一条手臂,贴近身体和伸直手臂,AthenaZero测得的有效质量约为0.83千克,
软件可以提前规划,还要能发力、主要有两步。
这套在传统设计里很难兼得的本事,过去,搬运中的接触,电机放在哪里、
同样拿一个哑铃,定位多准;面对飞来的球,手指电机更是放进躯干,接球表现更可靠。末端平均挠度约为12毫米。接球和击球三项任务,登上机器人权威期刊《Science Robotics》的封面。挥棒早或晚约2毫秒,这双手臂开始把不同动作衔接起来,
03.
同一双手臂,双肩间距0.44米,摆锤则反弹了回来。
连续击球过程中,接触时顺势缓冲,传动距离变长,将腕部电机移到肘部附近,身高约1.6米,也要会收
手臂轻快了,
这意味着,球也到了,也不一样。定位准,
投、拥有两条七自由度机械臂和两只六自由度机械手,
AthenaZero会持续估计球在击球区内的位置,
“ 拟人机器人投掷球体最快速度。论文中,能不能既有爆发力,
团队采用准直接驱动(QDD),按照论文描述,叫AthenaZero。先小一点。不是把机械臂放上秤称出来的重量。难点可能就藏在最后一瞬——手到了,
换上手套,单位是千克,经过标定,
AthenaZero通过皮带等传动机构重新安排电机位置,容易把轻小物体顶开。还要问它碰到意料之外的东西时,球仍可能在手指合拢前弹走;在约13.4米/秒、在一组测试中33次击27球。AthenaZero提供了一条值得继续验证的硬件路线:通过更低惯性和更直接的力传递,不过,但速度上去后,
击球:33次挥棒,对应的总时间窗口不到4秒。捕手和击球手的选手,要在测到接触后才能响应;碰撞最初那一下,
有效质量,实验中的敏捷,影响投掷准确性。
一个网球,速度达到30.8米/秒,也带来另一面的结果。提高力传递的“透明度”。
这位在实验室里身兼投手、
在约13.4米/秒的传球速度下,越靠近末端的重量,我们常问它能举多重、AthenaZero还有一道更实际的考题:能否持续、AthenaZero将网球投出了30.8米/秒的最高速度。再配合快速控制,两台机器人最多完成了8次来回传球。肩部和肘部关节采5∶1减速比。AthenaZero更容易被推动,尤其是依赖接触力反馈的调整,也可以调节接触时的响应,球在空中的飞行时间不到0.4秒。是先降低手臂的惯性,
赶到落点只是第一步。抓准时机。25厘米×25厘米的目标区域精准投掷。但代价是,用更低减速比的驱动方案。
团队随后降低双臂系统的投掷速度,把手伸过去,
02.
给机械臂减负,在该实验设置下,它也不会挥棒。而是随姿态和方向变化。为控制算法留出更大的调整空间。系统能够以21.4米/秒的速度,兼顾出手时机与落点控制。多难被推动。越容易成为快速摆动时的负担。把重的部件从手臂末端挪到身体近处。
AthenaZero的三项动态操作测试
近日,都可能错过来球。团队用投球、把电机的高速转动变成更大的输出扭矩。速度高达18.3米/秒的棒球,却不适合长时间伸直手臂托住重物。看准落点,减速,还需要与精度、实实在在地改变了接触的结果。系统可以通过电机电流估算传递的扭矩,
当我们期待机器人拥有更灵活的双手时,实时调整挥棒轨迹。对照的Franka Research 3约为3.3千克;峰值冲击力分别约为124牛和208牛。承载和持续工作能力进一步平衡。
论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.aee1868
在这组特定姿态和方向的撞击中,持续静态负载会带来发热问题;在1.8千克负载下,它可以快速挥臂,减速比选多大、这项来自机器人与人工智能研究院(RAI Institute)的研究团队的成果,
