3月27日消息,小米今日首次公布其
機器人靈巧手,希望打造一款能穩定用于工廠作業的仿生手,將作業成功率提升至接近100%。
據介紹,小米對CyberOne的仿生手進行了設計改造,在壓縮60%體積使其與工人手部尺寸完全一致的同時,自由度增加了64%,全掌觸覺傳感器覆蓋面積增至8200平方毫米,實現了超過15萬次的抓握操作循環壽命,并增加了仿生汗腺設計以提升主動散熱能力。
為更好地復用通過人手采集的數據,機器人仿生手需盡可能按照1:1比例設計,保持近似構型,同時在可達空間、驅動能力、慣量分布及操控響應等方面對標人手,減少仿真與真機之間的差異,避免同構問題帶來的影響。
在工廠作業成功率已達90%以上的仿生手基礎上,小米進行了大幅設計優化,將體積從228mm x 105mm×64mm壓縮至187mm×88mm×36mm,自由度提升50%,主動自由度提升83%。
在有限尺寸內進一步提升仿生手自由度以達到人手22至27自由度的水平,最大的挑戰在于硬件可靠性與散熱問題。實際應用中,即便是簡單操作,仿生手也常在不到1萬次重復作業中出現損壞。
為此,小米通過設計、仿真與測試的不斷迭代,針對實際操作場景提升每個零件的耐久性,逐步增強仿生手的綜合可靠性。經過過去一年的持續迭代,仿生手已在實際抓握等重復操作中實現超過15萬次的循環壽命,并保持穩定的觸覺數據獲取。
更高的主動自由度意味著需要更多電機,當所有電機集成在狹小空間內,會造成局部過熱。在實際重載應用中,單手電機塔功率可能超過100瓦,在70%的綜合效率下,超過30瓦的功率將轉化為熱量。
尤其在高熱損的堵轉工況下,如何高效散熱直接決定了連續高負載作業的時長。除常規被動散熱外,小米嘗試模擬人類汗腺的高效散熱方式——在室溫下,1毫升水蒸發可帶走2000焦以上熱量。
小米在緊湊的小臂結構中采用金屬3D打印制作液冷循環通道,通過微泵將電機熱量轉移至蒸發區,利用蒸發吸熱快速降溫。實際測試中,仿生汗腺系統每分鐘可蒸發0.5毫升水,提供約10瓦的主動散熱能力。
小米希望仿生手在作業時能表現出與人手相似的動作過程,在抓握時兼具類人的柔順性與包覆性,并具備與人手相當的可達空間、執行速度與負載能力。
通過對人手抓握數據進行采集,在仿真環境中融合觸覺信息,應用模仿及強化學習策略對大量數字零件進行學習和訓練,直至生成接近擬人的抓握姿態。
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