江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术( 三 )


也就是既可以把动作下发给机械臂，也可以在软件中实时同步机械臂的姿态 。至此，这款机械臂才基本可以满足绝大多数的使用需求 。这就完了吗？相比于上述方案，更优雅的交互方式是什么呢？当然是软件都不用打开，所见即所得--示教系统！
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
手动示教过程
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
手动示教效果图
回到硬件设计阶段，如果合理地设置减速器的减速比，这台机械臂就可以在保持力矩和精度的同时进行反驱，所以获得了一个手动协作示教的功能 。只需要手动教它一遍运动的流程，它就可以自动学习重复 。手动示教，其实是很多协作机器人都有的功能，并不算炫酷 。
值得一提的是开启示教功能的方法，整个机械臂的机身，除了一个电源按钮，没有别的按键，那么如何进行各种功能的切换呢？一方面是通过动力学模型进行自动检测，另外可以通过示教器开启 。
在方案中，稚晖君设计了一个无线智能小终端，也是这台机械臂的伴侣，它可以通过低功耗蓝牙和机械臂进行无感连接，连接之后可以实时显示机械臂的各种状态信息，以及切换各种功能，比如进入示教模式 。
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
还有别的交互方式吗？在新方案中，是不是可以结合一些比较前沿的技术，比如AR增强现实技术，在上位机中无法展示真实的环境，实现指哪打哪的效果？
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
AR环境中的机械臂效果
当然，只要方案可行，稚晖君就能做出来！但此时，生物学本行的稚晖君想到，机械臂和人类手臂有什么不同？人类使用机械臂最符合直觉的方式是什么？能不能设计一套系统，把人手臂的动作直接同步到机械臂上面？
如何做出一只“优雅”的机械臂？
同步现实！在终极方案中，稚晖君设计了一套装置，由双目相机、AHRS系统、AI算力平台、力传感器和力反馈装置以及通信模组组成 。
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
为了实现机械臂和人手臂动作同步，首先需要获取准确的手部位置和旋转姿态，而这两点分别由双目相机进行目标识别、跟踪定位，以及AHRS系统进行姿态解算来实现 。
其中涉及到的AI算法需要高效的计算平台来承载，用是华为昇腾的Atlas边缘计算平台 。实时位姿势信息经过复杂的坐标换算，以无线的方式发送给机械臂，并由机械臂响应执行，这样的交互极其丝滑 。
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
但机械臂的实用性并不体现在动一下而已，通过在机械臂末端更换不同的效应器，来实现不同的功能，完成不同任务，才是有价值的地方 。
比如说安装激光器可以三维雕刻、安装画笔可以书画、安装小型的主轴作为6轴的雕刻机，又或者最常见的，安装夹爪完成各种通用操作 。
在末端，稚晖君添加了从ps5手柄拆来的带力反馈的微型夹爪，可以时刻得到夹爪正在抓取东西的力度 。结合前面说的空间定位系统，又设计了一个手持控制器，包括AHRS装置 。而末端有一个红外的LED，还可以用于双目相机进行辅助识别 。
整个链条打通后的效果是，我们不仅可以把动作实时同步到机械臂，还能在控制器这边实时感受到机械臂末端抓取东西的质感，这才是终极的交互形态 。
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术
文章图片
机械臂缝合葡萄皮谈到如何应用，其实并不遥远 。通过机械臂执行动作，可以达到很多人手无法达到的效果，比如可以进行软件去抖、运动范围的重映射、力矩强增强等，更重要的是远程手术，也不再是难题 。
华为|华为天才少年稚晖君更新！自制同步现实机械臂、可远程做缝合手术


推荐阅读


上一篇：山西|山西水灾为何显得信息滞后？救灾资金5000万元已紧急下达

下一篇：3D打印|比真牛肉还贵！日本研发3D打印和牛肉：1克成本570元