Najmanjši Dexterous Hand z 20-stopnjami-svobode na svetu, ki ga je razvilo kitajsko podjetje Encos

Najmanjša spretna roka z 20--stopinjami svobode na svetu, ki jo je razvilo kitajsko podjetje Encos

Podjetje-s sedežem v Nanjingu je doseglo popolno ravnovesje med velikostjo in stopnjami svobode v svojem izdelku ter prebilo "nemogoč trikotnik" obsega-stopenj svobode-zmogljivosti. Ta spretna roka, imenovana EC-DexHand-5F, se ne ponaša samo z 20 aktivnimi prostostnimi stopnjami, ampak je tudi najmanjši model, ki je trenutno na voljo na trgu!

Ta izdelek je uspešno debitiral na industrijski konferenci humanoidne robotike in utelešene inteligence 2025, ki je potekala 15. aprila v Pekingu.

Najmanjša spretna roka z 20-stopnjami-svobode:

Tehnologija spretnih rok predstavlja velike izzive, pri čemer so številne trditve industrije pogosto pretirane. Glede na Robot Lecture Hall številni proizvajalci svoje izdelke tržijo kot "20 prostostnih stopinj" ali "16+ prostostnih stopinj", vendar običajno navedejo "12 aktivnih svobodnih stopenj". Takšni izdelki na splošno težko pridobijo priznanje čezmorskih podjetij in univerzitetnih laboratorijev.

Razlog je v strojništvu, kjer se prostostne stopnje nanašajo predvsem na število neodvisnih parametrov gibanja, ki so potrebni, da mehanizem doseže določeno gibanje. Večina tako imenovanih spretnih rok z 20-DOF na trgu načeloma ne izpolnjuje tega standarda, saj so njihove resnične stopnje svobode omejene na določene aktivne stopnje. Posledično, ko je južnokorejsko robotsko podjetje Tesollo februarja letos lansiralo svoje petprstno humanoidno prijemalo Delto Gripper-5 Finger (DG-5F), je bilo oglaševano kot najmanjši izdelek na svetu z resničnimi 20 neodvisnimi stopnjami svobode.

V primerjavi s Tesollovim DG-5F Inksov na novo predstavljeni EC-DexHand-5F ni le manjše velikosti – njegova prostornina je enaka prostornini roke odraslega moškega – ampak kaže tudi porazdelitev svobode, ki je bolj usklajena s človeško roko. Ta zasnova omogoča oddaljeno upravljanje spretne roke za zbiranje podatkov z uporabo drugih naprav za spremljanje stanja človeške roke.

Tehnično gledano so robotske spretne roke veliko bolj zapletene od drugih robotskih komponent in doseganje večje stopnje svobode znotraj manjšega odtisa ni lahek podvig. Pri načrtovanju strojne opreme je za miniaturizacijo stopenj svobode vsakega sklepa potrebno uravnotežiti kompaktnost s strukturno celovitostjo. Na primer, bionični prsti se morajo prilagajati pogonskim enotam, prenosnim mehanizmom in senzorjem, hkrati pa ohranjati ravnovesje med izhodno silo in odzivno hitrostjo. Izbor materiala za zunanjost mora prav tako uravnotežiti lahko konstrukcijo s trajnostjo, prilagodljivostjo in togostjo.

Programski algoritmi se soočajo s še večjimi izzivi. Reševanje-enačb v realnem času za visoko-stopnjo--svobode-spretnih rok vključuje zelo redundantne probleme matematične optimizacije, ki zahtevajo hitre izvedljive rešitve z metodami, kot je psevdoinverz Jacobijeve matrike ali nevronske mreže. Med-koordiniranimi operacijami z več-prsti je na primer potrebno dinamično načrtovanje navorov sklepov, da se izogne-samostojnemu trčenju, medtem ko se prilagaja različnim oblikam in težam predmetov-ki zahtevajo izjemno veliko-računalniških virov v realnem času. Poleg tega nadzor impedance zahteva natančno modeliranje okoljske togosti in parametrov dušenja, medtem ko ohranjanje stabilnosti pri dinamičnih motnjah ostaja pomemben izziv.

Pristop črnil se razlikuje od običajnih struktur z implementacijo inovativne miniaturizirane spojne rešitve na EC-DexHand-5F. Vsak aktivni prstni sklep je zasnovan kot neodvisna modularna enota, ki vključuje motor, reduktor in pogon. Ta zasnova porazdeljenega pogona-nadzora omogoča, da se spretna roka sestavlja in razstavlja s prilagodljivostjo gradnikov. Izogne ​​se zapletenim večzgibnim prenosnim verigam, ki jih najdemo v tradicionalnih oblikah, kot so prepletene kite ali povezani zobniki, s čimer se zmanjša splošna mehanska zapletenost.

Predvideti je, da bo EC-DexHand-5F zagotavljal vrhunsko zmogljivost v smislu življenjske dobe in zanesljivosti, zahvaljujoč svojim modularnim spojem in redundantni zasnovi hlajenja. Inks je razkril, da je podjetje načrtovalo stresne teste življenjske dobe za tipične industrijske in medicinske scenarije, obširno poročilo o preverjanju zanesljivosti pa naj bi bilo objavljeno leta 2025. To poročilo bo uporabnikom na različnih področjih zagotovilo merljiva izbirna merila. Čeprav končni podatki o življenjski dobi zahtevajo potrditev s testiranjem delovanja v resničnem svetu, ki temelji na laboratorijskih testih pospešenega staranja in preteklih zmogljivostih primerljivih modulov, se pričakuje, da bo Inksov izdelek zagotavljal tudi impresivno vzdržljivost.