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朝著「人類」更進一步,這款人形機器人已有超人「觸覺」!

2024-08-24科技

前不久,Figure 02這個號稱地球上最先進的人形機器人釋出,手指首次配備觸覺傳感器,展現出了精準作業能力。而特斯拉的「擎天柱」二代人形機器人,手指也搭載觸覺傳感器,能完成抓雞蛋等精細動作,並透過海量數據收集結合視覺+觸覺的端到端神經網絡訓練方案,讓擎天柱可以實作快速作業技能學習滿足未來特斯拉超級工廠柔性作業。

觸覺正成為人形機器人企業角逐的核心能力,產業界和學術界紛紛在材料選擇、加工工藝等方面進行突破創新。預示著人形機器人感知領域正開啟一個全新的發展階段。

在這種趨勢和需求下,帕西尼感知科技(深圳)有限公司(下文簡稱「帕西尼)在本次WRC現場最新推出基於自研ITPU(Intelligent Tactile Processing Unit,多維觸覺處理單元)技術的第二代多維觸覺人形機器人TORA-ONE將為國內外人形機器人從觸覺感知向觸覺智能前進演化帶來前瞻性的變革。

展會上,帕西尼不僅帶來了其標桿性的第二代多維觸覺人形機器人TORA-ONE,還推出了第二代多維觸覺靈巧手Dexp3以及基於ITPU(Intelligent Tactile Processing Unit,多維觸覺處理單元)技術的多維度觸覺傳感器PX-6AX GEN2,展現出帕西尼從多維度觸覺傳感器到多維觸覺靈巧手和人形機器人產品全線布局與量產能力,為行業提供更加廣泛且全面的多維觸覺解決方案。

據了解,帕西尼已成功搭建了「傳感器核心零部件」到「人形機器人整機制造」的全鏈路環節,疊加全場景觸覺數碼化服務的多元化業務結構,為機器人提供先進的觸覺感知能力。作為最懂人形機器人的觸覺傳感器公司,可以說帕西尼有望透過自研的多系列觸覺產品,引領著整個機器人行業邁向一個技術革新與感知能力飛躍的新紀元。

▍精準力控,全面感知

現場可以看到,帕西尼重磅釋出的第二代多維觸覺人形機器人TORA-ONE,這是業界首款多維觸覺人形機器人。TORA-ONE 擁有全身 47 個自由度,具備高度靈活性,特別是其 4 指仿生靈巧手的設計,不僅具備高自由度,還能精準模擬人類的復雜手部動作。其雙手內搭載近兩千個帕西尼自主研發生產的 ITPU多維觸覺傳感單元,擁有0.01N的精準力控能力,在HAPTA異構多核陣列軟硬件架構下TORA-ONE雙手擁有精細靈敏的全面感知能力,能實作物體6D位姿辨識與柔性抓取。

在工廠生產制造中,人形機器人需要辨識和抓取不熟悉的物體,並施加適當壓力以防止打滑,而觸覺傳感器能夠使機器人更精確地感知外部環境,包括工件的形狀、質地、硬度等,從而實作對物體的更精細操作。透過觸覺,機器人可以更好地適應不同的工作環境和任務需求。

另一方面,在生活服務場景落地,機器人與人類之間的互動需要更加自然和直觀。例如,在醫療護理或手術行業中,要求機器人需具備媲美人類的感知能力,要求觸覺、視覺、聽覺等多模態感知系統融合,實作對環境更全面、更深入的理解,這種多模態感知融合的能力也將大大提升機器人的智能水平糊應對復雜任務的能力。

基於先進的帕西尼視觸覺多模態感知模型 VTLA-Model與 PX-Core 控制核心,帕西尼第二代多維觸覺人形機器人TORA-ONE具備先進的運動控制和人機互動功能,能夠高效學習人類生產作業技能,並快速適應不同的環境和任務。而且值得關註的是,不僅僅是觸覺,TORA-ONE 整機擁有超高的47個自由度,靈活度極其高,同時,得益於輪式底盤和軀幹采用高度模組化結構設計,腰部結構可自如地折疊伸展,使其具備動態化自適應身高,腰部折疊態1.46m,伸展態達1.86m,根據不同的場景使用需求可以實作功能的靈活配置與場景的精準適配,滿足多種高度空間作業所需,可以廣泛套用於工業制造、精密制造、醫療康養、倉儲物流等多種場景。

▍超強套用,一「觸」即發

除了機器人本體,靈巧手也是人形機器人普遍正在快速加入的關鍵部件。觸覺靈巧手則在普通靈巧手的基礎上更進一步,透過內建的ITPU觸覺傳感器能夠模擬人手的精細操作,感知物體的大小、形狀、紋理等物理特性,從而實作對物體的精確抓取、操作和放置。

本次WRC,帕西尼還帶來了多維觸覺靈巧手Dexp3 GEN2,多維觸覺靈巧手Dexp3是一款搭載專業級機器人 ITPU 觸覺傳感單元及 AI 視覺技術與科技美學於一體的產品。其基於領先的AI手眼相機零樣本位姿估計AI視覺演算法,Dexp3 具備如人類般細膩靈敏的觸覺感知能力與視覺位姿估計能力,靈巧手也領先業界擁有了卓越的AI視覺物體位姿估計能力。

同時,借助單手近千個ITPU 多維觸覺傳感單元和人工智能演算法,Dexp3 能夠實作±0.05mm 高精度定位,0.01N 精準力控能力,最大負載能力可達 5kg,這也代表著靈巧手具備工業級作業能力。

仔細觀察可以發現,Dexp3靈巧手的指尖,采取多關節、多自由度設計,高度仿生還原人手動作模態,賦予其出色的運動能力,從而完美模擬人手的抓取、旋轉、拿捏等各項復雜動作,這將為先進制造、精密裝配、醫療康養、教育科研等多個領域帶來了前所未有的便利與效率提升。

搭載Dexp3 GEN2觸覺靈巧手,人形機器人不僅將提高操作的精度和穩定性,還能增強人機互動的自然性和安全性,同時推動相關學科的研究和技術創新。例如在人機互動領域,搭載帕西尼觸覺靈巧手能夠模擬真實的手感體驗,使人與機器人之間的互動更加自然和直觀。例如在虛擬現實(VR)和增強現實(AR)套用中,觸覺反饋可以讓使用者感受到虛擬物體的存在和特性,增強沈浸感和互動性。

▍傳感底層,實力盡顯

本次展會上,帕西尼感知科技還帶來了基於三款不同專業級機器人 ITPU 觸覺傳感單元打造的不同類別傳感器(專業級機器人觸覺傳感器PX-6AX GEN1,PX-6AX GEN2,消費觸覺傳感單元PX- 3AX)。觸覺傳感器是機器人直接感知環境作用的重要傳感器,在觸覺傳感器內部,帕西尼ITPU多維度觸覺傳感單元是其中最為關鍵的單元。

帕西尼自主研發生產的多維度觸覺傳感技術,由HAPTA 異構多核陣列軟硬件架構實作,其下整合ITPU多維觸覺傳感單元(Intelligent Tactile Processing Unit)和觸覺演算法,從而能全面支撐ITPU在復雜的泛用場景下,進行毫秒級決策和高層級感知,為機器人使用者提供易用且豐富的觸覺資訊。在本次展會上帕西尼所帶來的PX-6AX GEN2新品融合前沿ITPU多維觸覺技術,在PX-6AX GEN1基礎上更新采用第二代芯片設計與封裝,整體尺寸更輕薄的同時訊號傳輸密度大幅提升,為機器人提供易用且豐富的觸覺資訊,進行秒級決策和高層級感知。

在感知效能上,PX-6AX GEN2也有著全方位提升。PX-6AX GEN2可在1000Hz采樣頻率的超高分辨力下測量法向力、摩擦力、分布力、力矩、材質、溫度、滑動、回彈等15種觸覺資訊,全量程內可保證0.01N高精度,為機器人提供業內領先的傳感效能。

ITPU多維度觸覺傳感單元能使機器人感知物體的硬度、粗糙度、形狀等多維資訊,更好理解周圍環境中的物體特征,這是實作精準操作物體和執行復雜任務的基礎。因為在復雜環境中,視覺系統常受到低光照、模糊、鏡頭汙染和不可見因素影響,而帕西尼ITPU多維度觸覺傳感技術可確保機器人在這些影響下依然能夠發揮作用,極大增強了機器人在復雜環境下的可靠性和適應能力。

據悉,本次WRC展會上,帕西尼所展示的專業級機器人ITPU觸覺傳感單元已經開啟產品預售通道,首次為行業客戶開放多種預售權益,以此助力機器人行業多維度觸覺升級,更多的預售詳細資訊,可前往帕西尼展台獲取或關註帕西尼公眾號了解產品更多預售資訊。

▍結語與未來

機器人已經在工業和自動化等結構化場景中獲得高度認可。隨著智能化程度的迅速提升,人們無不期待機器人加速走進人們的生活和工作。然而,要讓機器人適應復雜多變的生活場景並不簡單,組裝纖細的產品,拾取柔軟的布料,端起易碎的玻璃杯,甚至搬運大小重量不一的箱子都是機器人作業的阻礙。人類克服這一困難的利器是布滿雙手的觸覺感受器,借由多維度陣列式的觸覺反饋,人類可以在行動過程中不斷地調整姿勢和力度,實作對各類物體和工具的操控,因而,觸覺感受能力是機器人進入復雜柔性場景的關鍵。

可以發現,如今帕西尼已經突破機器人多維度觸覺底層核心技術,產品體系包括觸覺傳感器、靈巧手、機器人等,這使得帕西尼既能夠作為專業的觸覺人形機器人企業提供整機產品,也能夠為企業提供配套的核心觸覺傳感器零部件,這已經形成了成熟的產業鏈閉環,帕西尼也將成為全球領先的多維度觸覺傳感器提供商與人形機器人領導者。