20個直驅關節的靈巧手指機械手，觸碰更有人情味的遠程世界

20個直驅關節的靈巧手指機械手，觸碰更有人情味的遠程世界

由三家科技公司制造的機器人開創了遠程機器人的世界先河，讓人類可以從5000多英里以外的地方控制了一只機器人的手，成功地將觸覺從加利福尼亞傳到了倫敦，跨越了大西洋，實現了瞬間的、逼真的遙控。這個全新的系統由三個不同的團隊合作研發，每個團隊都有各自的研究領域：帶有觸覺的手套由HaptX設計，機械手臂則來自英國Shadow Robot公司，配備了SynTouch的指尖傳感系統。

(shadow，油漆刷能行嗎？)

(蘋果也能握) 

（靈巧手超強的自由度支配它完成更加炫酷的技能，擰燈泡的技能，你get到了嗎？）

（使用起沖擊鉆也是這么的有氣質！）

它的每一個指尖上都有一個傳感器，可以讓機器人獲得感知，然后這種感知通過特殊管道傳到操作者的觸覺手套里，如果只是用Shadow Hand去觸碰一個球，操作者只會有一些微妙的感覺，但握住球時，這種感覺變得異常強烈，令人驚訝的是，盡管系統是通過4G手機運行的，操作者的動作和機器人之間幾乎沒有延遲，戴上這個手套，就能真實觸碰另一個世界。

這就是奇異又令人難以置信的遙控機器人技術前沿：遠程控制機器人，簡單的觸覺技術已經運用在了外科手術和拆彈機器人中，操作人員主要是用它來發出觸碰的信號，但與這種豐富、精細的機器人觸覺相比，簡單的觸覺技術就顯得比較蒼白無力。

首先，Shadow Hand看起來有點像終結者的手，只是沒有金屬罷了。它的目的是準確地復制人類手臂的運動。Shadow robot公司的總經理里奇·沃克說:“我們暫時還沒有研發出這種機器人的手掌彎曲、拇指根部移動、關節處皮膚等一些微妙的細節?！北M管如此，這類項目的一個真正受益的好處就是，團隊能找出目前研發的不足，并且探究出新方法。

Shadow Hand 有 24 個關節，其中20個直接驅動，還有 4 個不被直接驅動的關節。除了大拇指以外，每根手指都有四個自由度：與手掌連接的關節有彎曲或左右揮動手指的兩個自由度；中間與最頂端的關節各有一個彎曲手指的自由度——其中最頂端的關節很難獨立運動，于是成為欠驅動關節。

（所有關節一個接一個動一遍只要 2.4 秒）

Shadow Hand的每根手指頂端都附有24個電極，電極的頂端是一層硅質的材料。當SynTouch被注入生理鹽水時，它會在模擬和電極之間形成一片水流，用于對指尖施加壓力，這樣電極就能檢測到鹽水中電阻的變化，從而使手指能夠精確地感知觸覺。

不過，簡單的抓取物體這只是第一步，觀察下面抓瓶子的動圖，你會發現它抓住瓶子后還做了一個小小的調整。這里用的是Shadow Hand 的 GSC（Grasp Stabilization and Control）算法，主要利用手指上 Tactile sensor 的信息，進一步優化抓握方式，這個過程和人類的處理方式非常接近。

一旦你掌握了這一視角，你就會感覺你的手臂好像已經真的跨過了大西洋。HaptX’s telerobotics項目負責人、研發中心負責人邁克爾·埃切繆勒(Michael Eichermueller)說：“輕輕的觸動會引發傳感器的局部膨脹，這樣就能取代用戶指尖的皮膚。如果手指完全觸摸球體的話，就能觸發一個完全的壓力膨脹，從而激活觸覺并反饋給骨骼，同時壓迫皮膚，達到限制手指在球體邊緣的運動的效果。這種限制讓人們覺得自己的手指在觸摸球體，而實際上我們手里什么都沒有?！?/span>

Shadow Hand 機械手將來有望應用于各種需要熟練技工的領域，無論是海洋研究、太空探索、險象勘察，還是助老助殘、拆除炸彈，亦或只是在咖啡館里表演轉管子的雜技。