近日,在“索尼技术日”,索尼集团以“激发情感的技术”为主题,推出了八项技术,其中一项名为“机械手”的技术尤为引人注目。
通过图片可以看到,从外形而言,索尼推出的与其说是机械手,更像是一种可用于让机器拾取物体的机械化钳子。
▍力控机器人概念模型——机械手
据索尼工程师介绍,索尼此次推出的机械手其实是一种机器人抓取器,此机械手的亮点在于无需事先输入数据,机械手即可像人手一样仔细甚至更精细的抓取不熟悉的物体而不掉落或断裂,以及能够根据所握持的物体精确控制握力,如物体开始滑落,机械爪还可以自主调整手指放置的位置和力度以把握物体。
索尼工程师通过现场实际使用机械手夹取土豆、机械手夹取玫瑰、机械手夹取空纸杯并逐渐向纸杯中注入水改变水杯重量的三次不同测试,现场验证了机械手两大亮点功能的真实性。
对于人手来说,要实现这两个功能无疑是非常简单的,但机械手要做到这两点则需要涉及到非常多且复杂的技术。
要想实现机械手抓住不了解的物体且保证物体不掉落或者断裂,必须考虑到物体的重量、质心、软硬、光滑度等多种因素,机械手需灵活处理各类物体,其抓握力不能太强也不能太弱。
上述这些问题的解决涉及到多项技术。首先,需要为机械手配备一组传感器,以保证能稳定抓取包含形状、重量、摩擦系统等不确定性的未知物体。其次,机械手需要拥有对未知物体的抓握力控制技术。最后,为了让机械手生成朝向目标位置的连续无碰撞轨迹,实现机械手平稳运行,还需要运用到快速运动规划技术。
据了解,索尼此次推出的机械手未知物体抓取力控制技术的实现就涉及到“初始滑动”物理现象。
索尼通过数学建模的方法完成了对未知物体任意方向的初始滑动检测和控制,并基于该模型推导出了传感器的最优配置和控制算法,解决了机械手抓取未知物体的力控问题。索尼进行的该项研究同时也成为世界上第一个描述旋转初始滑移机制和控制算法的数学模型的提出。
索尼创新性的应用了传感器配置、传感器信号处理和自适应抓力算法来稳定检测初始滑动,完成了机械手概念模型的研究,进而完成了此次推出机械手的研究。
据索尼工程师介绍,此次推出机械手是索尼正在开发的力控机器人的概念模型,下一步,索尼将通过集合机器人技术与人工智能技术,进一步提高机械手的传感能力,继续挑战在需要与人类共享同一空间的平滑运动家庭作业等场景中实现任务运动和远程操作。
值得一提的是,索尼对人工智能技术的研究早已展开。通过索尼