1.上海交通大学长聘教轨副教授马道林创立的千觉机器人公司与国际前沿的智元机器人公司合作,推动人形机器人进入工厂和家庭等场所。
2.千觉机器人研发的触觉传感器能感知各种物品的形状,已完成3轮融资,创业团队扩展到20多人。
3.除此之外,智元机器人在数据采集工厂里练习插花,借助G1-WS传感器,精准、轻柔地将内存条插入电脑主机的接口。
4.智元机器人发布了大型仿真框架“AgiBot数字世界”,开源了涵盖5类应用场景、180种以上物品、12种核心技能的仿真数据集。
5.未来,触觉传感器有望适配在智元等具身智能公司研发的灵巧手上,让人形机器人更加心灵手巧。
以上内容由腾讯混元大模型生成,仅供参考
随着具身智能和人形机器人的兴起,触觉感知智能成为一个重要科研方向。拧瓶盖、拧螺丝、插拔U盘、搀扶老人……很多任务都需要机器人手部有敏锐的触觉,并能在触觉感知的基础上控制力量、调整动作,从而顺利、安全地完成任务。
在触觉感知智能领域,上海交通大学长聘教轨副教授马道林创立的千觉机器人公司走在了国际前沿。这家上海企业为智元机器人公司提供触觉感知解决方案,双方正在“硬件+仿真+数据”层面协同创新,推动人形机器人早日进入工厂、家庭等场所。
瞄准工厂的精密装配工作,千觉机器人还与宁德时代合作,在实验室里开展了用机械手装配电池的概念验证研究。
让机器人像人一样有三维触觉
解放日报·上观新闻记者近日走进大零号湾一公里孵化器,千觉机器人等几十家科技企业在这里成长。这个孵化器的名字为何叫“一公里”?马道林解释,它由上海交通大学、闵行区政府合作建设,目标是贯通科技创新策源的“最先一公里”和科技成果转化的“最后一公里”。
在创新策源环节,这位北京大学力学专业博士已取得突破,在国际上首次提出了“依靠触觉和接触来构建空间感知”的机器人精细化操作新路径。2021年,他的研究成果《基于分布式触觉测量和相对运动跟踪的外部接触感知》在全球机器人领域顶级学术会议——国际机器人与自动化大会(ICRA)上获得最佳会议论文奖。为了把这一国际领先的成果转化为新质生产力,去年5月,他创立了千觉机器人。大零号湾一公里孵化器为公司提供办公和实验场地,并给予未来两年免租金的优惠。
千觉机器人研发的触觉传感器可以感知各种物品的形状。
一年不到的时间里,千觉机器人已完成3轮融资,创业团队扩展到20多人。投资这家企业的高瓴创投也是智元机器人的投资方,两家被投企业都研发具身智能,千觉的产品是触觉感知解决方案,智元开发人形机器人整机,构成了产业链上下游关系,所以两家企业走上了深度合作道路。
在智元的数据采集工厂,上百台“远征A2-D”数采机器人在家居、餐饮、商超、办公和工业等5类应用场景中接受训练。机器人的手上都装有千觉研制的G1-WS触觉传感器,这是一款多模态、高精度传感器,能感知三维力分布等多种触觉信息,精度高达每平方厘米5万个测量点,信息感知密度约为人类手指的800倍。
智元机器人在数据采集工厂里练习插花。
据介绍,传统的电容式、电阻式等触觉传感器只能感知压力分布,且空间分辨率不足,与人类手指的触觉相去甚远。针对这两块短板,马道林带领团队基于光学测量原理,已研发出G1-WS等4款多模态、高精度传感器。除了压力这一法向力(垂直于物体表面接触点的力),它们还能感知摩擦力、黏滞力等切向力(垂直于法向力的接触力),让机器人拥有像人一样丰富的三维触觉。
在结构设计上,这些传感器采用楔形结构,前端细窄。即使是宽度为1厘米的狭小区域,它们依然能轻松进入,为机器人的精密操作提供触觉感知。
多模态、高精度触觉传感器相当于一元硬币大小
操作精度毫米级,摸牌能识字
通过数百个触觉传感器,智元在各种人形机器人应用场景中,采集到了大量多模态触觉数据。与其他类型的数据一样,触觉感知数据也用于训练具身智能大模型。近日发布的智元启元大模型(GO-1),经过百万真机数据集训练,已拥有触觉感知智能。
这种智能可以让机器人干很多精细活。比如在智元开源的“AgiBot世界”真机数据集中,有一项任务是机器人在电脑主机中装内存条,它要求机器人的操作精度达到毫米级,而且要有灵敏的操作力觉,否则就会导致设备损坏。视频中,智元机器人借助G1-WS传感器,精准、轻柔地将内存条插入电脑主机的接口。这种精密装配技能,为机器人未来应用于3C产品(计算机类、通信类和消费类电子产品)制造奠定了基础。
智元机器人借助G1-WS传感器,将内存条插入电脑主机的接口。
除了真机数据集,智元机器人近日还发布了大型仿真框架“AgiBot数字世界”,开源了涵盖5类应用场景、180种以上物品、12种核心技能的仿真数据集。在展示这个数据集的视频结尾处,智元用乔布斯的名言“One more thing”(还有一件事)引出了一个精彩片段——当机器人的手触摸刻有“智元机器人”和公司标志的6块牌子后,准确识别出它摸到的字和标志,秀了一把比人类手指更灵敏的触觉。
智元机器人展示“摸牌识字”能力。
“摸牌识字”能力是如何炼成的?马道林介绍,千觉机器人开发了全球首个能精确模拟切向运动和切向力的触觉仿真工具Xense_Sim。传统的触觉仿真器只能模拟法向力的接触变形,然而在涉及零件的相对运动、旋转、定位等精细操作时,机器对切向力的感知至关重要。继研制出能感知切向力的触觉传感器后,他带领团队突破了计算机模拟切向力的技术瓶颈,使仿真数据更贴合拧瓶盖、插拔U盘等真实操作场景。
与触觉传感器采集的真机数据相比,生成仿真数据的成本更低。用这两类数据对具身智能大模型进行“虚实融合”的训练,再把大模型部署到机器人上,就能让它们拥有智慧的“大脑”。机器人的触觉传感器与“大脑”联通后,可以替代人类完成很多精细操作。
在上海交大实验室里,机械手已能完成新能源电池装配任务。凭借敏锐的三维触觉感知能力,它能在一系列精细操作中及时调整姿势和动作,未来有望用于宁德时代工厂,进一步提高制造业企业的自动化、智能化水平。“触觉传感器还有望适配在智元等具身智能公司研发的灵巧手上,它的关节和自由度比机器人夹爪更多,会让人形机器人更加心灵手巧。”马道林透露。