中國AGV網(wǎng)（m.xmydyc.com)據(jù)美國電氣電子工程師學(xué)會（IEEE ）旗下旗艦出版物IEEE Spectrum的記者撰文所摘錄，作者Evan Ackerman是IEEE Spectrum的高級編輯。自2007 年以來，他撰寫了6,000 多篇關(guān)于機器人和技術(shù)的文章。他擁有火星地質(zhì)學(xué)學(xué)位，擅長吹奏風(fēng)笛。

屏幕截圖： DEXTROUS ROBOTICS

工業(yè)機器人初創(chuàng)公司-DEXTROUS ROBOTICS（www.dextrousrobotics.com），采用“筷子”夾取移動盒形物料，這種方法可能比抓手或吸盤更通用。

拋開炒作不談，機器人有潛力進(jìn)入現(xiàn)有工作流程并立即提供大量價值的領(lǐng)域并不一定有那么多。但我們最近看到幾家機器人公司涉足的領(lǐng)域之一是箱子操作——具體來說，使用機器人從卡車后部卸下箱子，理想情況下比人類快得多。這對機器人來說是一項很好的任務(wù)，因為它發(fā)揮了他們的優(yōu)勢：你可以在半結(jié)構(gòu)化且通常可預(yù)測的環(huán)境中工作，速度、功率和精度都受到高度重視，這不是人類特別感興趣的工作或?qū)椤?/p>

完成這項任務(wù)的一種更新穎的方法來自美國Dextrous Robotics公司，這是一家由Evan Drumwright創(chuàng)立的位于美國孟菲斯田納西州的初創(chuàng)公司。Drumwright 曾是GWU（喬治華盛頓大學(xué) ）的教授，曾在豐田研究所工作了幾年，于2019 年與他的前學(xué)生Sam Zapolsky共同創(chuàng)立了Dextrous。他們提出的方法是在沒有任何吸力的情況下進(jìn)行盒子操作，或者根本沒有任何類型的夾具。相反，他們使用的是最能被描述為一對移動手臂的東西，每個手臂都握著一根機器人筷子。

我們基本上可以用筷子拿起任何東西。如果你用筷子好，你可以拿起一粒米，你可以拿起比筷子尺度相對大的東西。你的想象力是有限的，所以如果你有一個可以用筷子操縱東西的機器人是不是很酷？

這絕對很酷，但是使用筷子進(jìn)行盒子操作是個好主意有什么實際原因嗎？當(dāng)然有！筷子的好處是它們幾乎可以夾住任何東西（即使你把它們放大），這使得它們在形狀、尺寸和重量差異很大的有限空間中特別有價值。它們也很適合操縱，能夠精確地輕推和重新定位事物。雖然Dextrous 最初專注于拖車卸載任務(wù)，但擁有這種額外的操作能力將使他們能夠在未來考慮更困難的操作任務(wù)，例如拖車裝載，這項任務(wù)必然與卸載一樣頻繁發(fā)生，但明顯更多機器人化很復(fù)雜。

靈巧的筷子技術(shù)雖然有一些明顯的優(yōu)勢，但也有缺點，最大的一個可能就是使用這種操縱技術(shù)要困難得多。Drumwright告訴我們：“筷子方法的缺點是，正如任何人都會告訴你的那樣，你需要一些復(fù)雜的控制軟件才能操作。但這就是我們?yōu)橛螒驇淼囊徊糠郑翰粌H是巧妙的硬件設(shè)計，還有操作它的軟件。”

與此同時，我們迄今為止從其他公司看到的在這個空間中非常一致地使用抽吸系統(tǒng)來處理箱子。如果您有一個平坦的、不可滲透的表面（與大多數(shù)盒子一樣），吸力可以快速可靠地工作，并且只需最少的花哨計劃。然而，吸力的操作形式受到限制，因為它本質(zhì)上很粘，這意味著精確地做任何事情可能很困難和/或耗時。吸力的其他問題包括它對溫度和濕度的敏感度，它可能會吸入所有污垢的傾向，以及您需要根據(jù)您預(yù)計必須處理的最大和最重的東西來設(shè)計吸力陣列這一事實。最后一件事是一個特別的問題，因為如果您還想操縱較小的物體，那么您只能嘗試使用比您希望的大得多的吸力陣列。這并不是說吸力在所有情況下都較差，Drumwright 欣然承認(rèn)，吸力可能會被證明是某些特定任務(wù)的好選擇。但是筷子的操作，如果他們可以讓它發(fā)揮作用，將會更加通用。

Dextrous Robotics 聯(lián)合創(chuàng)始人Evan Drumwright 和Sam Zapolsky

我認(rèn)為大自然賦予我們雙手是有原因的。大自然知道如何設(shè)計抽吸裝置——蝙蝠有，章魚有，青蛙有——而我們有手。為什么？手是一種高級工具。所以，這就是我們走這條路的原因。我個人相信，基于數(shù)十億年的進(jìn)化，操縱是優(yōu)越的并且該技術(shù)將勝出是有原因的。——埃文·德拉姆賴特

Dextrous 的秘訣之一是強調(diào)模擬。硬件很難，所以理想情況下，你想要做一件第一次就可以工作的東西，而不是一遍又一遍地迭代。第一次嘗試就讓它完美可能是不現(xiàn)實的，但你能提前模擬得越好，你就能越接近。Drumwright 說：“我們能夠做的是設(shè)置我們的整個規(guī)劃感知和控制系統(tǒng)，使其看起來與在真實機器人上運行代碼時完全一樣。當(dāng)我們在模擬機器人上運行某些東西時，它大約95% 的時間與現(xiàn)實相符，坦率地說，這是前所未有的。”使用非常高保真度的硬件建模、實時模擬器以及可以在模擬和真實之間直接轉(zhuǎn)換的軟件，Dextrous 能夠自信地模擬他們的系統(tǒng)如何執(zhí)行，即使是在眾所周知的難以模擬的事物上，例如接觸和靜摩擦。這個想法是最終結(jié)果將是一個可以更快地開發(fā)的系統(tǒng)，同時比其他解決方案更好地執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)。

我們還想知道為什么這個系統(tǒng)使用光滑的圓形筷子，而不是有點抓地力的筷子，比如方形橫截面的筷子，也許內(nèi)表面有一些更高的摩擦力。Drumwright 解釋說，當(dāng)前設(shè)計的優(yōu)勢在于它圍繞其旋轉(zhuǎn)軸對稱，這意味著您只需要五個自由度即可完全控制它。“這實際上意味著事情可以變得更簡單——控制算法變得更簡單，逆運動學(xué)算法變得更簡單，重要的是我們需要在機器人中驅(qū)動的電機數(shù)量減少。”

Dextrous Robotics 硬件的模擬版本

Dextrous 在18 個月前獲得了種子資金，從那時起，他們一直在為他們的系統(tǒng)開發(fā)軟件和硬件，并尋找時間獲得NSF SBIR 第一階段撥款。上面的屏幕截圖顯示了他們正在努力的硬件模擬（兩個塔上的筷子操縱器可以橫向移動），而Franka Panda 手臂是他們同時用來驗證他們的軟件的工具。新硬件應(yīng)該立即完成，在接下來的一年里，Dextrous 期待與真正的客戶進(jìn)行付費試點。