家庭生活場景操作負載建議:3kg
擴展到工業場景操作負載:7kg
機器人學習方法
為了教授新的行為,人類操作員通過演示所需任務來遠程操作機器人。這通常需要一兩個小時的教學,通常相當于幾十到百次左右的演示。
通過人類示范來教授機器人,所以良好的遙控界面對于教授具有挑戰性的靈巧行為至關重要。我們的機器人學習方法與遙控設備的選擇無關,我們使用了各種低成本的界面,比如操縱桿。對于更靈巧的行為,我們通過雙手觸覺設備進行教授,遙控設備和機器人之間有位置-位置耦合。位置-位置耦合意味著輸入設備將測量的姿勢作為命令發送給機器人,機器人使用基于扭矩的操作空間控制來跟蹤這些姿勢命令。然后,機器人的姿勢跟蹤誤差被轉換成力并發送回輸入設備讓老師感受。這使老師能夠通過力來閉合與機器人的反饋回路,這對我們教授的許多最困難的技能都至關重要。
遙操作力反饋模仿學習結構
“擴散策略”優勢
與以前的方法相比,使用擴散策略產生機器人行為有三個主要優點:
適用于多模式演示。這意味著人類演示者可以自然地教授行為,而不必擔心讓機器人感到困惑。
適用于高維動作空間。這意味著機器人可以提前規劃,從而避免短視、不一致或不穩定的行為。
穩定可靠的訓練。這意味著可以大規模訓練機器人,并確信它們能夠正常工作,而無需費力的手動調整或尋找黃金檢查點。
遙操作“力反饋”的必要性
當機器人用雙臂操縱物體時,提供力反饋尤為重要。一個典型示例是操作需要驅動的設備,例如手動攪拌器,如果沒有這種反饋,就無法可靠地演示。
當機器人用雙臂握住工具時,它會形成一個封閉的運動鏈。對于機器人和工具的任何給定配置,都存在大量可能的內部力,這些力無法通過視覺觀察到。某些力配置(例如將夾持器拉開)本質上是不穩定的,并且很可能導致機器人的抓握滑落。如果人類演示者無法獲得觸覺反饋,他們將無法感知或教授正確的力控制。我們發現,在教授力敏感行為時,觸覺反饋對于提高演示成功率至關重要,尤其是那些需要雙臂耦合的行為。
家庭機器人的主要任務是執行輕型操作,如遞送物品、整理家居、幫助老人等。3kg的負載能力已能勝任這些日常任務。例如,遞送一杯水(0.5kg)、拿取書籍(1kg)或搬運購物袋(2-3kg)。通常夾爪重約1kg,剩余2kg的承載能力可滿足實際需求。
7自由度設計為家庭機器人提供了更大的靈活性。家庭環境布局復雜,7自由度能更高效地繞過障礙,優化操作路徑。輕量化設計也減少了材料和驅動系統的成本,使機器人更安全、更經濟。
生活場景/電子裝配模仿學習配置,使用FR3機器人
工業機器人需處理更復雜且重型的任務,如搬運零件、裝配工具或執行焊接操作。建議選用7kg負載的機器人,去掉夾爪1kg后,仍有6kg的凈負載,足以應對中型工業任務,如搬運零件(2-4kg)或工具(2-3kg)。
7自由度設計對工業場景尤為重要。它允許機器人在狹窄空間中執行靈活操作,優化路徑以避開障礙,滿足生產線的布局需求。與夾爪配合,機器人能更精準地完成高精度任務,如裝配或加工操作。更高的負載和靈活性也為工業機器人帶來了更大的擴展性,可適配不同末端執行器或任務場景,同時滿足未來升級需求。7kg負載和7自由度的設計,是兼顧性能與經濟性的最佳選擇。
工業場景模仿學習配置,使用Diana7 7kg負載機器人
模仿學習不同場景推薦配置
家庭生活場景/輕載工業場景結構圖
工業組裝等兼容度更高場景結構圖
末端樣式1—Franka Hand
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關于集智聯機器/PNP機器人
集智聯機器人, 英文名字:Plug & Play Robotics簡稱PNP機器人, 取義為“集中智慧互聯,達到即插即用”,目標用先進的機器人技術實現機器人在各個行業的快速使用。集智聯機器人團隊成員均來自于國內外機器人行業知名企業,具有較強的學術背景。PNP機器人聚焦機器人即插即用(Plug & Play)技術和具身智能通用解決方案。
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