越疆科技发布首款自研遥操作机器人,突破人机协作新高度!

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10月15日,越疆科技2021云上新品发布会正式发布了国内首款自研六自由度力反馈主手Haptics 6D及遥操作系统Matrix.OS。本次发布的新品基于5G技术,达到了0.005mm位置分辨率,0.1N力反馈精度,4kHz触觉刷新率和60帧视频流畅度,以极致的临场感,实现了对人类触觉、视觉等感知能力的无限延伸,是人类未来进入元宇宙虚拟空间中的人机交互接口,可实现对虚拟与现实空间之间的互操作。

 

越疆遥操作系统 Matrix.OS 由操作端、障碍段、远程端三部分构成,通过力反馈主手及计算机进行感知,人在接收感知信息后进行决策控制,并通过5G或其他通讯模块传输,实现对远程机器人(从手)的操作。其中,遥操作主手Haptics 6D是本次发布的核心产品。

力反馈主手Haptics 6D

实时力反馈,赋予人类触觉感知能力

Haptics 6D是一个六自由度,具有力反馈功能,可无重力、低阻力自由拖拽的遥操作主手设备。作为组成遥操作系统的核心,与用户端直接操控的硬件,精准操作、实时反馈是关键。

力反馈主手Haptics 6D

实时性力反馈是构建操作临场感最基本要求,Haptics 6D采用6个主动力反馈定制电机,结合EtherCAT实时总线,以及动力学模型补偿算法,达到最小感知力0.1N和4kHz刷新率,高精度还原力觉。

实时力反馈

高精度操作是Haptics 6D的最关键指标,基于双编码器设计,使用前无需零点校准,结合零回差丝传动机制,消除反向间隙,使位置分辨率达到0.005mm。

此外,串联式六自由度结构和碳纤维航天材料轻质的本体设计,使得Haptics 6D获得更大运动空间和高刚度、高强度的效果。同时Haptics 6D提供六个自定义按钮,可根据个人使用习惯进行设定,灵活应对各种复杂操作需求。

遥操作系统Matrix.OS

三大关键性技术,高速响应远程操作

Matrix.OS采用主从姿态同步算法,实现远程图像显示方向对准,获得更贴近自然的舒适操控,以流畅视野满足细微场景的操作。

主从姿态同步

利用动态跟踪算法,有效抑制超调和振荡,提高位置跟踪响应,结合5G超低时延通信,可确保主从机器人跟踪延时<10ms。

动态跟踪

基于笛卡尔空间位姿主从同步技术,实现对操作端同/异构从手直接控制。结合"同步-离合"切换控制扩大可操作空间,可实现主从运动范围缩小100倍微小场景和放大100倍的巨大场景的直接操作。

Matrix.OS实现了对人手的延伸,让跨空间的操作 “触手可及”,且操控准确自然,让人的智慧与经验得到了充分的释放与传递,这是弱人工智能所无法替代的,这也正是人机协作机器人的价值所在。

远程人机协作,释放无限可能

越疆科技本次发布的6自由度主手将与其全系列协作机械臂组成遥操作系统,主要应用在核电、医疗、虚拟培训场景中。在医疗领域,融入了包括经验与决策等人类智慧的遥操作,可解决机器人无法处理判断的问题,而通过视觉、力觉的实时感知反馈,能帮助医生更立体、准确、快速的诊断病情,以及进行手术操作。

医疗手术模拟

远程超声检测

核辐射实验

众所周知,遥操作主手设备当前价格仍然十分昂贵,一台国外质量较好,达到医疗应用等级的遥操作主手价格将近百万元,并且可扩展外设稀缺,系统相对封闭。越疆实现国产化后,价格可以降到10万以下,不仅为用户节省巨大成本,同时将带来更广泛的落地应用场景。

试想一下,未来的孩子可以通过遥操作主手在虚拟世界中获取经验和知识,得到技能培训和提升;医生可以借助遥操作设备,为偏远地区的患者提供检查和治疗,让有限的优质医疗资源效益最大化;在危险的工作场景中,比如带电作业、核辐射区等,遥操作设备可以代替工人进行危险工作;甚至,在遥远的外太空,我们可以利用遥操作设备进行探索和发现。