活动回顾 ｜ Shadow 灵巧手&遥操作系列线上活动（第二期）

【内容提要】

▶︎ Shadow 灵巧手是一款具有24个关节和20个自由度（DOF）的机械手，无论是从活动灵活性还是力量控制性方面，都可以与人手相媲美。Shadow 灵巧手能够轻松的完成相对精细的抓取动作。同时还具有易于部署、操作直观的特性。

▶︎ Shadow 灵巧手在近期迎来了重大升级，以提升其整体性能和可靠性，具体包括：
- 默认控制方式从位置控制转为轨迹控制
- 在固件中添加扭矩限值已提高安全性，增加了手的平均无故障工作时长
- 执行机构的重新设计提升了肌腱寿命周期
- 在手掌上添加掌肉提高了抓取性能
- 重新设计拇指磁传感器以提高准确性
- 扩展关节运动范围

▶︎ 作为一款远程操作系统，Shadow 遥操作系统具有前所未有的灵巧性，旨在使危险、困难和遥远的工作更容易、更安全，降低人类从事这些工作时的带来的风险。
- 灵巧手可以实时且精确地模仿用户的动作，以完成远程的复杂任务。
- 作为一款模块化的操作系统，它可以轻松添加组件并集成到其他系统中。

▶︎ Shadow 触觉反馈手套可以向用户逼真的传递触觉反馈。作为用户可以自然地用手来控制机器人设备，并感受机器人在操纵物体时的感受。通过触觉和力反馈为用户提供关键的控制信息，可以有效的提升速度并减少错误的发生。

【Q&A 环节】

Q：请问HaptX数据手套的力反馈指的是哪种反馈？是震动式的触觉反馈，还是以阻力的形式反馈？
A：这款手套主要有两种力反馈方式。其中最为主要的一种反馈形式是指尖的压力反馈，在手套指尖位置有很多“大圈”和“小圈”。当人的手指施加较大压力时，这个圈就会变大；反之则变小。另外一种反馈形式是以手套背部的受控带形式力反馈，可以抵抗手指和拇指弯曲。

Q：Shadow Hand 还可以跟其它力反馈数据手套使用吗？目前支持的数据手套有哪些？
A：首先 Shadow 灵巧手是不具备力反馈功能的，因为我们首先要保证指尖的灵活性，不能有任何物体去阻挠它的运动。如果还需要收集其他的数据信息，我们也可以在指尖上加载其他的传感器来实现这部分功能。目前支持的数据手套有Shadow glove ，HaptX Glove 和 Cyberglove（目前我们已停止使用）

Q：请问这个灵巧手是绳驱动还是电机直驱的？
A：Shadow 灵巧手的各个关节都是通过放置在前臂位置的电机通过拉动各个关节的肌腱线进行驱动。

Q：请问是如何实现对UR机器人的精确遥操作的，如何在保证位置的准确的同时，还能保证运动的丝滑性的。是以什么方式与UR机械臂进行通信？
A：通过跟踪操作员的手指和手腕的动作，来计算出这个动作，从而映射到机械手上去的。通过TCP/IP协议来与UR进行通信。

Q：Shadow Hand除了压力，触觉传感器，还有其他传感器吗？
A：Shadow灵巧手E系列共有129个传感器：除了THJ5和WRJ1每个关节具有2个霍尔效应传感器之外，剩余的22个关节各具有一个霍尔效应传感器，共有26个传感器；此外还有20个电机和2倍应变计用于测量肌腱张力。每个电机中有1个温度传感器、1个电压传感器和1个电流传感器，共有多达100个传感器；Palm board还有1个IMU传感器芯片，可以测量翻滚、俯仰和偏航。共有3个传感器。

Q：Shadow 灵巧手可以在冷水、热水或者一些液体中抓取物体吗？
A：机器手上的温度传感器是可以告诉我们所处环境的温度是多少，但是目前这个机械手本身并不防水，如果需要进行水下作业需要另外配备防水手套。

Q：请问Shadow Hand手指感知的力是一维的吗？
A：Shadow 灵巧手的触觉反馈是多点的，具有12个反馈区域。更高精度的力的获取取决于在指尖安装的触觉传感器。

Q：传统机器人手臂都要标记零点，手指控制也需要标记零点位置吗？
A：在产品出厂前我们已经对shadow Hand进行了一些位置标定，经过长时间高频率的使用后手指的肌腱会产生松弛，因此需要定期维护。

Q：在遥操作系统中UR机器人作为手臂，那么它在运动的过程中，可以自主决定各个关节的轨迹吗？
A：我们会对机械手的移动进行一个全程的控制，包括手臂、手腕、手指的运行轨迹进行控制。同时我们有一个针对关节的位置跟踪软件会实时的检查，最后把关节的数据发送到UR中去。所以在该系统中手臂不可以自主运动。