智元临界点灵巧手进工厂:72步连续作业成功率98%
智东西(公众号:zhidxcom)作者 | 周加琦编辑 | 漠影机器人的手正在变得越来越灵活。抓取物品、拧螺丝、操作工具……越来越多过去需要人手完成的动作,如今灵巧手也能做到。但真正进入工厂,情况就不一样了。目前,工业自动化仍主要依靠夹爪完成特定工序,灵巧手的应用也多集中在单项操作。如何让同一只灵巧手适应不同工具...
智东西10月29日消息,作者周加琦,编辑漠影。
机器人的手,灵活度正在不断往上走。
抓东西、拧螺丝、使工具……这些原本靠人手完成的活,现在灵巧手也能接手了。
可一旦放到工厂的真实环境里,事情就没那么简单。
眼下的工业自动化,特定工序还是夹爪的天下,灵巧手大多也只干单项操作。让同一只灵巧手换上不同工具、把一整套流程连着干完,仍是个难题。
智东西10月29日报道,今天智元创新日灵巧操作分论坛上,临界点现场连线卧龙希尔工厂,亮出最新工业POC成果:靠“机械臂+灵巧手”的组合,连续跑完一套含72个步骤的灵巧手性能测试流程。
这套流程里有上下料、扫码、抓螺丝枪、拧卸螺丝、按按钮等多项操作。一期验证数据显示,任务成功率达到98%,单次作业只要8.5分钟,已经贴近人工约8分钟的节拍,还能连续运行8—12小时。
同日,临界点还发布了一款遥操作与数据采集一体手套OmniGlove Pro,可同步采集人手动作和触觉信息,操作数据已在机器人真机上完成Replay验证。
工业POC和数采新品一起亮相,也把临界点围绕灵巧手本体、数据、模型和实际部署搭起的全链路技术布局摆到了台前。
一、72步连续操作,作业效率接近人工
卧龙希尔的灵巧手性能测试工位上,一只灵巧手正给另一只灵巧手做测试。
细看之下,两只手分工截然不同。装在机械臂末端的那只,负责跑完整套操作;传送带上等着检测的,是临界点即将出厂的灵巧手产品。
临界点模型算法总监吴铭东说,临界点是在用自家的灵巧手,测自家的灵巧手。
机械臂带着末端灵巧手抓起待测“手”,放到检测设备上,接着扫码识别信息。随后,灵巧手抄起一旁的螺丝枪,对准螺丝孔,把待测产品固定在检测工位。工具放回后,机器人按下启动按钮,性能测试开始。
测试结束,灵巧手再按停止按钮,重新拿起螺丝枪,把固定螺丝卸下来,将待测产品放回传送带。
这套流程涵盖三类操作:待测灵巧手的柔性装配、用螺丝枪拧卸螺丝、测试设备的仪表盘操作。它们分别考察复杂物体抓取与定位、精细力控及工具操作、按键交互等能力。
整套流程共72个操作步骤,全程由一台机械臂配一只灵巧手自主完成。
现场介绍称,临界点此前试过夹爪,但拧螺丝时的反作用力容易让螺丝枪脱手;把工具固定在机械臂末端,又兼顾不了抓产品、操作仪表盘这些任务。于是临界点改用五指灵巧手,不换末端就能连着完成不同类型的操作。
吴铭东透露,工位一期POC的任务成功率达到98%,机器人最长可连续不间断作业12小时。
而且,机器人全自主跑完整套72步测试流程只需8.5分钟,人工做同样的工作约要8分钟。两者只差30秒,机器人单次作业耗时比人工仅高出约6.25%。
这意味着一台机械臂加一只灵巧手,已经能按接近人工的节拍,连续完成抓取、装夹、拧卸螺丝及设备操作等不同任务。相比直接上整台人形机器人,“机械臂+灵巧手”的组合也有助于压低设备投入成本。
据了解,临界点计划年内推动该方案正式并线上岗,进一步检验它在真实生产中的长期稳定性和部署成本。
智元副总裁、临界点CEO乔天杰对这一应用场景的看法是,一双手在产线上装配着下一双手,这就是临界点的未来。
二、亚毫米级精准对位,受干扰还能自主恢复
这些操作看着平常,也简单,可真让机器人来做,技术难点并不少。
头一道难关是螺丝枪得对准。批头要稳稳进入螺丝帽,对位精度卡在亚毫米级。老练的工人也得反复挪工具、调角度,才能对上。
工位为了反复测试,用的是能多次使用的防脱螺丝。螺丝在孔位里会晃上毫米级,对位因此更难。
螺丝枪本身又大又沉,线缆还会拽着,拧紧时反冲力也来了。灵巧手握枪的姿势哪怕只偏1毫米,枪头也可能跑偏3—4毫米。这次工业POC里,临界点的灵巧手已经能自己把这道精细活干完。
现场还故意制造干扰,看机器人能不能自己纠偏、从失败里恢复。
机器人拧螺丝时,工作人员上手推机械臂,把螺丝枪推离原位。机器人没停,自己调位置、调姿态,重新找到螺丝孔,接着把螺丝拧紧。
另一项测试里,工作人员动手改了工装底座,螺丝孔位偏了,螺丝只拧进去一部分。机器人靠拧紧力和视觉信息判断出没干成,重新对准孔位,再拧一次,最后把活干完。
应付这些复杂状况,临界点用的是真机强化学习加智能体系统。
强化学习让机器人根据视觉、触觉反馈实时改动作,对位更准,也更抗干扰。临界点披露,经过真机强化学习训练,机器人拧螺丝比遥操作快4倍以上,对位动作也更直接。
已经发生的失败,则交给工业部署态智能体框架Omni-Maestro处理。这套系统结合视觉、力矩和工位设备反馈,判断任务有没有完成,出异常就重新执行,或者退回出错那一步修复。
三、补齐高质量数据,加速“部署态”规模化
灵巧操作要进更多工业场景,让“部署态”真落地,拿到高质量操作数据是绕不开的一环。
眼下,Ego数据是具身智能规模化训练的一条重要路子。跟靠机器人真机采集相比,记录人的日常操作来拿数据,规模更容易做大。
不过传统Ego数据也有短板。这类方案主要用摄像头拍人手动作,再用算法估手部姿态,视觉遮挡之类的问题容易干扰。加上没有触觉信息,人手和物体接触时的状态也难还原。
针对这些,临界点团队自己做了数据采集手套OmniGlove Pro,量产交付也已经同步启动。
这只手套能同时采集人手的位置、姿态和触觉信息,打包统一输出,给后面的机器人操作当数据支撑。
具体说,动作采集上,OmniGlove Pro每个指尖都有EMF磁场定位和IMU抗干扰融合技术,定位距离精度能到0.1mm!触觉采集上,手套布了746个触觉感知点位,空间分辨率达3mm,手和物体接触的情况记录得更准。
这些数据经过处理、跨本体动作重定向后,能在机器人真机上Replay,把人类示范过的任务照样做一遍。
临界点首席具身科学家黄碧丹把这类数据叫作“真机Ready”的Ego数据。
这些数据有Ego数据的规模化优势,有真机数据的高质量,还有人类操作的真实手感。三样凑在一起,灵巧操作的规模化部署有望更快落地。
结语:灵巧手走向工厂,用实际表现说话
这次工业POC和OmniGlove Pro的发布,对应临界点灵巧操作落地的两个关键环节:前者在真实工位验证灵巧手连续完成复杂任务的能力;后者让人手操作数据更高效地用到机器人真机上,把数据采集和实际操作接起来。
灵巧手一步步进工业场景,能不能在复杂工况下稳住操作精度、按接近人工的节拍稳定干活,再把这些能力复制到更多场景,会是规模化应用的关键。