Ồ? Đây vẫn là tay robot sao? Lôi tôi tới đây làm gì thế.
1X Technologies tung ra “chiêu lớn”.
Một bàn tay robot được dẫn động bằng gân cơ với 25 bậc tự do, được gắn lên người máy hình người NEO của chính hãng, vặn bóng đèn, nhặt ốc vít, kéo khóa áo, rót trà, cắm USB-C, ra dấu tay, tất cả đều không thành vấn đề.
Độ trong suốt lực, có thể phản dẫn động, nhận thức xúc giác toàn đầu ngón tay, độ chính xác định vị ±0.2mm, khớp cổ tay chịu đựng qua 2 triệu chu kỳ kiểm tra, chống nước IP68 còn có thể tự rửa tay.
Điều quan trọng nhất là: Năm nay sản lượng mục tiêu là 10.000 chiếc, và đã chạy trên dây chuyền sản xuất.
Người sáng lập kiêm CEO của 1X, Bernt Børnich nói: Với đôi tay này, robot giờ đây có thể làm những việc mà con người dùng tay làm mỗi ngày.
Bản thân khớp chính là cảm biến
Phần lớn bàn tay robot là thiết bị "chỉ viết, không đọc".
Phát đi một lệnh vị trí, ngón tay di chuyển đến vị trí, nhưng ngón tay chạm vào cái gì, cứng mềm ra sao, có đang trượt hay không, hoàn toàn không biết.
Nguyên nhân nằm ở tỷ số truyền:
Tỷ số giảm tốc bánh răng phổ biến trong ngành từ 100:1 đến 200:1 sẽ nuốt chửng lực tiếp xúc vào ma sát, tín hiệu biến mất trước khi truyền về lại động cơ.
Kết quả là, bản thân bàn tay bị tê liệt, kỹ sư chỉ có thể dán camera bên ngoài, dùng thị giác để đoán điều gì đang xảy ra ở đầu ngón tay.
Cách làm của 1X hoàn toàn khác.
Bàn tay này của NEO được tự nghiên cứu phát triển từ đầu, sử dụng truyền động gân cơ dạng dẫn động trực tiếp (quasi-direct drive), tỷ số truyền được nén xuống trong khoảng 5:1 đến 15:1.
Trong 25 bậc tự do, các ngón tay và lòng bàn tay chiếm 22 bậc tự do được dẫn động hoàn toàn, cổ tay 3 bậc, tất cả đều điều khiển lực tự nhiên, tất cả đều có thể phản dẫn động.
Bạn đẩy một ngón tay của nó, nó sẽ thuận theo mà nhường chỗ, đồng thời báo cáo chính xác bạn đã tác dụng bao nhiêu lực. Lực chảy ra từ đầu ngón tay, thông tin chạy ngược lại theo cùng một con đường vật lý.
1X gọi đây là "độ trong suốt lực", chính đặc tính này biến mỗi lần đẩy, ấn, véo thành một lần đo lường.
Ngoài phản hồi lực ra còn có cảm giác bản thể, vì mỗi khớp đều được điều khiển vòng kín, bàn tay luôn biết mình đang ở trạng thái cấu hình nào, không cần nhìn, giống như con người nhắm mắt cũng có thể chạm hai đầu ngón trỏ vào nhau.
Có thể làm gì: Từ nhặt đồng xu đến ra dấu tay
25 bậc tự do trong suốt về lực nghĩa là gì?
Bao phủ đủ các tư thế nắm bắt và thao tác phong phú. Cách phân bổ bậc tự do tham chiếu cấu trúc giải phẫu bàn tay người, tập trung tăng cường khả năng đối xứng của ngón cái, đây là trọng tâm của thao tác tinh tế của con người.
1X cho biết, cấu hình này là sự cân bằng tối ưu giữa khả năng vận hành, tính sản xuất được, khả năng kiểm soát và khả năng sửa chữa.
NEO có thể lắp ráp LEGO, nhặt ra một đồng xu hay con ốc duy nhất từ ví, xoay và lắp bóng đèn, sử dụng tuốc nơ vít, xoay vật thể trong lòng bàn tay, kéo khóa áo khoác, phân loại nho theo màu, rót trà từ ấm, bắt quả bóng mềm, cắm dây sạc USB-C, nhấc ly rượu vang đỏ, lau bàn bằng khăn giấy và bình xịt, cũng như ra dấu tay.
Về sức mạnh cũng không hề thua kém. Khớp cổ tay - lòng bàn tay ngón cái có mô-men xoắn đỉnh 3.5 Nm, khớp bàn - ngón tay 2.6 Nm, lực uốn cong đầu ngón tay đạt 45N, mô-men xoắn cổ tay 17.75 Nm. Mở cửa, đẩy xe hàng nặng, nhấc vật nặng, thao tác dụng cụ đều nằm trong phạm vi khả năng.
Độ chính xác định vị ±0.2mm, vừa đủ bao phủ khoảng thao tác vật thể nhỏ thường xuyên nhất trong lao động hàng ngày của con người.
Về mặt xúc giác, đầu ngón tay và bề mặt tiếp xúc được bao phủ bởi cảm biến xúc giác độ phân giải cao, có thể cảm nhận lực pháp tuyến, vị trí tiếp xúc và lực cắt.
Khi vật thể bắt đầu trượt, tay có thể phát hiện thời gian thực và nắm lại.
Trong hình ảnh trực quan hóa mà 1X trình chiếu bao gồm vector pháp tuyến tiếp xúc, bản đồ nhiệt áp lực khi bắt tay, cũng như quá trình nhấc tờ giấy origami mỏng manh lên mà không gây ra bất kỳ tổn hại nào.
Lớp da này không phải là vật liệu chức năng được thiết kế hiệp đồng với cảm biến bên trong và hệ thống gân cơ phía sau, đối với các vật thể nhỏ, trong suốt, có thể biến dạng hoặc bị che khuất, chỉ dựa vào thị giác là không đủ.
Dây chuyền sản xuất đã chạy rồi
Động cơ của tay được giấu trong cẳng tay, ở cùng vị trí với nhóm cơ nắm của con người, thông qua hệ thống gân cơ độc quyền đi qua cổ tay để kéo các ngón tay.
Như vậy bản thân bàn tay giữ được trọng lượng nhẹ, đồng thời có thể duy trì công suất cao trong hoạt động liên tục mà không bị quá nhiệt.
Cả bàn tay được tích hợp theo chiều dọc sâu: Động cơ tự nghiên cứu, linh kiện điện tử tùy chỉnh, cảm biến nhúng, hệ thống gân cơ độc quyền, cơ cấu truyền động nhỏ gọn, firmware chuyên dụng cho tay, tất cả đều tự thiết kế sản xuất, từ vật liệu gân cơ đến lớp polymer mềm và lớp cảm nhận xúc giác ngoài cùng, hoàn thành đầu cuối trong nội bộ.
Về độ bền, các bộ phận và cụm lắp ráp ngón tay hoàn chỉnh đã trải qua hàng triệu chu kỳ kiểm tra, đơn vị dẫn động đã được xác thực ở nhiệt độ cực hạn, khớp cổ tay đã vượt qua hơn 2 triệu chu kỳ dưới tải trọng cao. Cấp bảo vệ IP68, vật liệu đạt cấp độ an toàn thực phẩm, có thể làm việc bên bồn rửa, bẩn thì tự rửa.
Về tính an toàn thì dựa vào cơ chế tự thân đảm bảo: Tỷ số truyền cực thấp cộng với dẫn động bằng gân cơ và quán tính xa thấp, khiến cho va chạm bên ngoài có thể phản dẫn động các ngón tay một cách an toàn.
Trong hình ảnh quay chậm mà 1X đưa ra, tay bị vỗ, bị búa gõ, bị ngăn kéo kẹp, đập vào xốp, đều có thể thuận theo lùi lại mà không bị hư hỏng.
Bàn tay này đã được sản xuất hàng loạt hàng trăm chiếc trên dây chuyền có thể mở rộng quy mô, mục tiêu sản lượng năm nay là 10.000 chiếc, mỗi chiếc đều trải qua kiểm tra hoàn chỉnh sau khi xuống dây.
Một bàn tay không sản xuất được với quy mô thì không thể chạy ra được dữ liệu quy mô hóa, không có dữ liệu quy mô hóa thì không có trí tuệ thể hiện.
Tham khảo liên kết:[1]https://www.1x.tech/discover/neos-hands
Bài viết đến từ tài khoản công chúng WeChat "Lượng Tử Vị" (Quantum Position), tác giả: Mộng Thần
