戰狼小會議室!
葉修文,羅漢,雛鷹,'夏娜多瓦’,與石敢當,分主次坐下,准備開會.
按理來說,這種高級別會議,雛鷹與'夏娜多瓦’,是沒有權利參加的.
但這一次,是一個例外,石敢當開了一個擴大會議,將兩個人,也請了過來.
此時,石敢當拿著葉修文的報告,看了看道:"真沒有想到,你這一走,就是半個月,而且發生了這麼多事."
"恩,但還是有一些收獲的,至少我們找到了骷髏軍團的一個基地.
而且,這個基地看上去不小啊,沒准是他們總部,也說不一定."
葉修文笑道,而此時,石敢當點了一下頭,問向雛鷹道:"你對這個基地偵查了嗎?"
"恩,當副隊將位置發給我之後,我便用偵查衛星,對目標進行了鎖定.
但是就目前來看,還並沒有發現任何可疑的情況.但這是一個基地,可以確認了.在兩個小時內,有三輛車子進出那里,這里應該還在被使用."
雛鷹做著短暫的報告道.
"恩,只要他們還在使用就好!"石敢當應道,然後又沖著'夏娜多瓦’道:"小狼帶回了那些機器人,你研究了嗎?那到底是一些什麼東西?"
"我做了一下系統研究,發現這是一款仿制科幻電視鋼鐵俠的形狀制造的新一代機器人,......."
"它的性能如何?"葉修文打斷了'夏娜多瓦’的話道.
"性能方面,只能說是一般吧.雖然它很先進."'夏娜多瓦’道.
"怎麼說?"葉修文追問道.
而此時,'夏娜多瓦’則拿出一個人體模型道:"大家看,我手中的是一個人體結構模型.
具體每一部分的功能,我就不細說了.
我只是舉一個例子.例如:人類在進行抓取的時候,是不需要通過大腦思考的,它是一種自然的反應加上肌肉記憶,而這種反應和肌肉記憶實際上在我們的嬰兒時期,通過大量的抓取練習,已經深深地印刻在了我們運動神經之中.
而如今,人類回過頭來研究這個問題,實際上是想從中找到合適的方法,以控制機械手進行仿人的抓取動作,下面給大家看看目前行業內比較有名的機械手."
說著,'夏娜多瓦’,拿出了多張機械手臂的圖片給眾人看.
這些圖片,有全驅的機械手臂,也有欠驅動的機械手臂.
當葉修文等人,對機械手臂有一些初步的了解之後,'夏娜多瓦’,這才繼續說道:"對于機械手臂,我想大家,已經有一定了解了.
那麼接下來,我們就來說明一下,關于人手抓物體的原理是什麼.
從生物角度去闡釋,Wiki是如下定義人手的:手是人或其他靈長類動物臂前端的一部分,由五只手指以及手掌組成,主要是用來抓和握住東西,兩個手相互對稱,互為鏡像.
人手實際上是一個極其靈巧而又複雜的人體器官.其軀干(Link)主要由指骨組成,包裹著軀干的就是分布著大量靈敏觸覺神經的皮膚(Sensor),當人手需要具體運動的時候,肌腱(Tendon)就充當著傳遞動力的媒介,而在各個關節(Joint)中大量分布的肌肉皮膚等,則很好扮演了順從機構(Compliant Structure).
而在人的五個手指之中,當屬大拇指最為特殊,首先它僅有兩個指節(Phalanges)組成,而且是所有手指中最靈活,指尖(End-Effector)工作空間(Work Space)范圍最廣的手指,具體來說,其Metacarpals Joint是一個球角(Ball Joint).
以上是,我所說的是,人手的"硬件"構成,咱們再來談談具體的控制.
實際上,正常人對自己手的控制都是看到了物體,司空見慣地就伸手去抓,其實當我們用當前的機器人學去剖析這一過程,實際上又是這樣子的:當我們想去伸手抓某個物體(AI做出決斷),我們會大致看一下這個物體的位置(通過Vision進行定位),而當我們去抓的時候,我們主要基于的是對我們指尖(End-Effector)位置的路徑規劃(Trajectory Planning),通過自己的手臂帶動手掌去接近物體(Manipulation Progress).
在這一接近的過程中,我們的視覺一直再給我們做反饋(Feedback),而當物體處于手掌的操作空間的時候,大腦會控制我們具體的手指進行抓握,而怎麼去抓,則是基于我們大量的生活經驗,去自動生成最優的適合物體輪廓的抓取方案(Machine Learning Concept).
而在具體手指的操作之中,我們還是基于手指指尖的軌跡規劃去控制各個手指關節的運動(Under-Actuated or Fully Actuated ?).最終,皮膚上的觸覺神經(Tactile Sensor)會給我們一個反饋,告訴我們是否抓取到了東西,憑借肌腱傳遞的接觸力接觸物體產生的靜摩擦力,去對物體進行操作,而觸覺神經會一直給我們物體形狀,硬度甚至溫度的反饋,借助大量的實際抓取經驗,自動生成最優化,最穩定,最省力的抓取方案.
而上述這一大段控制的基本敘述,正常人類都能在1-2s內完成到最佳(比如說現在你去拿桌子上的手機,根本不需要思考去做規劃,完全是直接伸手就拿).
所以,如果從當前水平的機器人的視角,來審視人類這樣一個"軀體和系統",簡直高級的可怕.
最後,我們再來談談人手的具體功能.毫無疑問,具體的對物體的抓取,操作是人手的主要功能,所以自然而然也能想到手勢(Gesture)這樣的功能.
而對于前者的功能,對其性能的描述無外乎以下兩點:靈巧(Dexterous)而又魯棒(Robustness).
好的,現在回到這個問題的後半個:機械手是怎麼設計出來的.
設計機械手整體的思路還要回歸于問題的前半個:人手抓物體的原理是什麼?具體而言,要根據人手抓物體的原理去設計能實現相應功能的硬件--即機械手.
說到這里,我想大家已經很清楚了.即便一個機械手,模仿人類的一個抓取動作,都這麼複雜,那就由此可見,我們所面臨的機器人,將有多麼先進.
大家再看,我手中的機械手臂,便是副隊,帶回來的,......."
'夏娜多瓦’說罷,拿出了一個機械手臂,而且竟然還能動,與在座的各位招手!......