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第1175章 战狼会议!

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复杂的人体器官。其躯干(Link)主要由指骨组成,包裹着躯干的就是分布着大量灵敏触觉神经的皮肤(Sensor),当人手需要具体运动的时候,肌腱(Tendon)就充当着传递动力的媒介,而在各个关节(Joint)中大量分布的肌肉皮肤等,则很好扮演了顺从机构(Compliant Structure)。

    而在人的五个手指之中,当属大拇指最为特殊,首先它仅有两个指节(Phalanges)组成,而且是所有手指中最灵活,指尖(End-Effector)工作空间(Work Space)范围最广的手指,具体来说,其Metacarpals Joint是一个球角(Ball Joint)。

    以上是,我所说的是,人手的“硬件”构成,咱们再来谈谈具体的控制。

    实际上,正常人对自己手的控制都是看到了物体,司空见惯地就伸手去抓,其实当我们用当前的机器人学去剖析这一过程,实际上又是这样子的:当我们想去伸手抓某个物体(AI做出决断),我们会大致看一下这个物体的位置(通过Vision进行定位),而当我们去抓的时候,我们主要基于的是对我们指尖(End-Effector)位置的路径规划(Trajectory Planning),通过自己的手臂带动手掌去接近物体(Manipulation Progress)。

    在这一接近的过程中,我们的视觉一直再给我们做反馈(Feedback),而当物体处于手掌的操作空间的时候,大脑会控制我们具体的手指进行抓握,而怎么去抓,则是基于我们大量的生活经验,去自动生成最优的适合物体轮廓的抓取方案(Machine Learning Concept)。

    而在具体手指的操作之中,我们还是基于手指指尖的轨迹规划去控制各个手指关节的运动(Under-Actuated or Fully Actuated ?)。最终,皮肤上的触觉神经(Tactile Sensor)会给我们一个反馈,告诉我们是否抓取到了东西,凭借肌腱传递的接触力接触物体产生的静摩擦力,去对物体进行操作,而触觉神经会一直给我们物体形状、硬度甚至温度的反馈,借助大量的实际抓取经验,自动生成最优化,最稳定,最省力的抓取方案。

    而上述这一大段控制的基本叙述,正常人类都能在1-2s内完成到最佳(比如说现在你去拿桌子上的手机,根本不需要思考去做规划,完全是直接伸手就拿).

    所以,如果从当前水平的机器人的视角,来审视人类这样一个“躯体和系统”,简直高级的可怕。

    最后,我们再来谈谈人手的具体功能。毫无疑问,具体的对物体的抓取,操作是人手的主要功能,所以自然而然也能想到手势(Gesture)这样的功能。

    而对于前者的功能,对其性能的描述无外乎以下两点:灵巧(Dexterous)而又鲁棒(Robustness)。

    好的,现在回到这个问题的后半个:机械手是怎么设计出来的。

    设计机械手整体的思路还要回归于问题的前半个:人手抓物体的原理是什么?具体而言,要根据人手抓物体的原理去设计能实现相应功能的硬件——即机械手。

    说到这里,我想大家已经很清楚了。即便一个机械手,模仿人类的一个抓取动作,都这么复杂,那就由此可见,我们所面临的机器人,将有多么先进。

    大家再看,我手中的机械手臂,便是副队,带回来的,.......”

    ‘夏娜多瓦’说罢,拿出了一个机械手臂,而且竟然还能动,与在座的各位招手!......
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