作為全球機器人技術與應用的頂尖盛會，2024世界機器人大會于8月21日至25日在北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)亦創(chuàng)國際會展中心舉行，吸引了全球科技界的目光。
本次大會上，169家企業(yè)展出600余件創(chuàng)新產(chǎn)品，首發(fā)新品60余款。其中，人形機器人是本屆大會當之無愧的亮點，來自北京具身智能機器人創(chuàng)新中心、宇樹科技、優(yōu)必選、智元、銀河通用、星動紀元等領先企業(yè)的27款人形機器人整機在博覽會亮相。
與此同時，在人形機器人關鍵執(zhí)行部件的機器人靈巧手領域，行業(yè)頭部企業(yè)因時機器人本次也展出最新研發(fā)的FTP系列仿人五指靈巧手，并現(xiàn)場展示多種應用方案?，F(xiàn)場可以很直觀看到，搭載該款觸覺靈巧手后，機器人能夠絲滑執(zhí)行擰螺絲工作任務，以及具備熟練操作電鉆的工具使用能力，這種超凡性能與創(chuàng)新技術引起業(yè)內震撼。
因時機器人市場總監(jiān)房海南對機器人大講堂介紹，該款FTP系列顛覆性地將靈巧手壽命提高到百萬次以上，相較同類型產(chǎn)品壽命高出10倍有余。同時，靈巧手單指指尖輸出力3kg，能為工業(yè)自動化和智能機器人提供更具競爭力的解決方案。
驚艷登場，開啟感知新篇章
靈巧手有自由度、操作精度、負載能力、感知能力等幾大關鍵指標，這些指標共同決定了靈巧手的性能和應用范圍。在此前機器人大講堂的采訪中，因時機器人就透露，在原先，靈巧手以實驗室研究場景為主，在工業(yè)領域靈巧手仍然存在壽命低、負載能力弱等方面的不足，使得機器人廠商對將靈巧手應用于多行業(yè)仍存疑慮。
作為行業(yè)頭部企業(yè)，因時機器人一直希望打破靈巧手的應用壁壘，幫助機器人能夠勝任如精密裝配、醫(yī)療手術等更多復雜的任務，拓寬機器人在各個領域的應用范圍，提高機器人的實用性和價值。
基于這種設計理念，我們發(fā)現(xiàn)FTP系列觸覺靈巧手主要強化了兩個關鍵詞：觸覺、壽命，同時保持并拓展了因時靈巧手一如既往的強項：負載能力。
之所以持續(xù)迭代優(yōu)化靈巧手的觸覺特性，是因為通過觸覺傳感器，靈巧手能夠實時感知與物體的接觸力、壓力分布等信息，為精確控制提供數(shù)據(jù)支持，這種高精度感知能力有助于人形機器人等產(chǎn)品實現(xiàn)更加精細和安全的操作，并達成復雜任務。
加入觸覺傳感器后，結合因時機器人靈巧手原有的內置力傳感器，人形機器人能夠感知到機器人與環(huán)境的交互情況，包括接觸目標的位置、形狀、剛度、柔軟度、紋理等物理屬性，以及接觸物體的受力情況，這使得機器人能夠更精準地抓取和操作各種物體，尤其是那些形狀不規(guī)則、質地柔軟的物體，如雞蛋、水果等，并快速獲取現(xiàn)實物理數(shù)據(jù)，為人形機器人的深度學習以及模型泛化能力提供數(shù)據(jù)基礎。
在世界機器人大會現(xiàn)場擰螺絲任務演示中，我們可以看到，借助FTP系列觸覺靈巧手，機器人可以精準無誤地完成擰螺絲的工作，觸覺能力幫助靈巧手精準感知到擰螺絲精細操作的受力變化并即時調整力的大小，展現(xiàn)其高度靈活性和協(xié)調性。同時，靈巧手也能夠熟練操作電鉆等人類常用的電動工具，體現(xiàn)其在工業(yè)應用中的強大潛力和適應性。
當然，在靈巧手中集成多個觸覺傳感器難度并沒有想象中那么簡單。如何確保多個觸覺傳感器能夠協(xié)同工作，提供準確、全面的感知信息，是制造過程中的一大挑戰(zhàn)。據(jù)悉，F(xiàn)TP系列仿人五指靈巧手上，單手集成12個觸覺傳感器模塊，分別布置在手指和手掌部位，可實時獲取掌內各部位的觸覺信息。
能夠在體積如此之小的手部集成如此多的傳感模塊，這背后就是因時機器人基于長期積累下來的極強設計集成能力，采用了高集成度和模塊化設計，讓靈巧手的結構更加緊湊，才很好地考慮到了精度、耐用性之間的平衡，而后通過高精度的驅動器和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對關節(jié)和手指的精確控制，最終才使其具備高精度觸覺的同時，兼顧高效、穩(wěn)定的抓持運動能力。
卓越抓握力，重新定義力量標準
足夠的抓握力是確保靈巧手能夠穩(wěn)定抓取和操作各類工具的基礎，這并不同于通常機器人所講的負載，負載只是手通過各種姿勢能夠拿起并維持動作的物品重量，這一指標與靈巧手自身的結構剛性有較大關系。指尖輸出力類似人手的手勁，能否捏緊、扣動扳機、點按按鈕等更考驗這一指標。從需求層面而言，只有靈巧手整手具備一定的抓握力，指尖足夠靈活且輸出力大，才能在不同工作場景和任務中具備更強適應性。
因時靈巧手3kg手指輸出力的背后，得益于其對于微型伺服電缸這一核心技術的深耕。因為從技術而言，手指主要執(zhí)行機構的推拉力水平是靈巧手抓握力的決定性因素之一，而因時機器人采取的方案，主要通過微型伺服電缸這個執(zhí)行機構來實現(xiàn)。
通過多微型伺服電缸產(chǎn)品組合后，靈巧手產(chǎn)品集成度更高，且具備典型的驅動力大、控制精度高、響應快等優(yōu)點，這與因時自主設計采取的傳動系統(tǒng)架構能夠更好適配，運動和力從執(zhí)行器傳遞到靈巧手的手指關節(jié)非常高效。傳動系統(tǒng)的設計和性能往往也直接影響了靈巧手的抓取力和操作精度，最終才能滿足工業(yè)場景下高精度、高負荷作業(yè)需求。
在此之前，因時靈巧手四指用的微型伺服電缸推拉力可以達到105N，也就是10.5kg。而FTP系列進一步對微型伺服電缸性能進行了升級，四指推拉力可以達到300N，也就是30kg，對應手指末端的指尖抓握力就可以達到3kg，重新定義了力量的標準。
同時，基于自研自產(chǎn)的微型伺服電缸，因時機器人還很好地做到了降本增效，通過多行業(yè)領域的應用，降低了該產(chǎn)品的公攤成本，并保證了產(chǎn)品的可靠性，最終表現(xiàn)在FTP系列的性價比在業(yè)內依然位居領先。
當然，在工業(yè)場景中，核心零部件的可靠性直接影響產(chǎn)品最終的壽命。提高靈巧手抓握力是為了更好滿足工業(yè)場景需求，又因為在工業(yè)等應用場景中，靈巧手需要長時間、高負荷地工作，所以保持靈巧手抓握力的同時，長期穩(wěn)定可靠性也是制造商需要重點研究的問題。
因時機器人為了讓靈巧手能夠為人形機器人進廠保駕護航，近年來不僅在設計和制造過程中充分兼顧如材料疲勞、磨損、腐蝕等各種因素，而且還需要考慮工業(yè)場景適用性，持續(xù)優(yōu)化了靈巧手控制策略、改進材料和工藝，最終才能做到將觸覺、負載、壽命等核心指標保持在合理的均衡范疇。
綜合對比來看，目前因時機器人超百萬次的使用壽命，大幅提升了傳統(tǒng)靈巧手的壽命水平，這意味著該產(chǎn)品能夠有效減少維護成本，提升生產(chǎn)效率，成為機器人工業(yè)應用的堅實后盾。
機器人觸覺技術的無限可能
加入觸覺的靈巧手將為人形機器人帶來了諸多新可能。
在工業(yè)、醫(yī)療、教育、娛樂等領域，具備觸覺的靈巧手無疑可以根據(jù)用戶的需求和喜好提供更加個性化的服務。
例如在工業(yè)領域，人形機器人采用FTP系列仿人五指靈巧手，可以實現(xiàn)更精細的線束整理、裝配、檢測和維修等操作，不僅可以更好補齊工業(yè)自動化缺口，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，還可以降低人工成本和風險。例如在醫(yī)療領域，機器人可以通過觸覺提供更加精準的治療和護理。而在家庭環(huán)境中，人形機器人通過搭載具備觸覺的靈巧手，可以更加安全、可靠地完成如烹飪、清潔、照顧老人和兒童等各種家務任務。
本次世界機器人大會上，因時機器人亮相的最新FTP系列仿人五指靈巧手，不僅是其技術創(chuàng)新的結晶，更是其長期深耕核心零部件，持續(xù)拓展技術應用邊界的體現(xiàn)。未來該款產(chǎn)品有望快速助力人形機器人步入智能制造、工業(yè)自動化等領域，成為人形機器人場景落地的重要推動力。
我們期待看到因時機器人這套靈巧手技術體系能夠持續(xù)進化，助力人形機器人等更多產(chǎn)品，在更多領域發(fā)揮重要作用，為人類社會的發(fā)展貢獻力量。
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