工業(yè)日新月異，要求人、機(jī)器和數(shù)據(jù)之間建立一種新的交互方式。未來(lái)，操作員和機(jī)器人可更緊密地進(jìn)行合作。所以，F(xiàn)esto一直在大力研發(fā)可以將人們從單調(diào)或危險(xiǎn)工作中解放出來(lái)同時(shí)又不會(huì)造成任何危害的系統(tǒng)。這里，人工智能發(fā)揮了核心作用。仿生移動(dòng)機(jī)器人BionicMobileAssistant 是一種機(jī)器人系統(tǒng)的原型機(jī)，可在三維空間內(nèi)獨(dú)立移動(dòng)，識(shí)別物體、自適應(yīng)抓取，并與人類(lèi)進(jìn)行合作。

整套系統(tǒng)是與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院共同開(kāi)發(fā)的，其采用了模塊化的設(shè)計(jì)，包括了三個(gè)子系統(tǒng)：一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人、一個(gè)電動(dòng)機(jī)械臂和BionicSoftHand 2.0。Festo首次在2019年展示了氣動(dòng)抓手，其基于人類(lèi)的手掌。

BionicSoftHand 2.0： 基于人類(lèi)手掌

人類(lèi)的手掌具有獨(dú)特的力、靈敏度和精細(xì)機(jī)動(dòng)技巧，是自然界的真實(shí)的奇跡。為了能讓BionicSoftHand 2.0 真實(shí)復(fù)現(xiàn)人類(lèi)手掌的精巧運(yùn)動(dòng)，在最為緊湊的空間內(nèi)集成了微型閥技術(shù)、傳感器、電子元件和機(jī)械元件。手指和對(duì)立的大拇指由彈性波紋管結(jié)構(gòu)組成，其中含有氣腔，表面附有一層結(jié)實(shí)且可屈服的織物。這讓氣動(dòng)抓手實(shí)現(xiàn)了輕量化、自適應(yīng)、敏感性，同時(shí)又能強(qiáng)有力。氣動(dòng)手指用直接安裝在手掌上的壓電閥閥島來(lái)驅(qū)動(dòng)。

球輪平衡機(jī)器人（照片來(lái)源： Festo SE ＆ Co． KG）

優(yōu)化行動(dòng)半徑，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)BionicSoftHand

為將第一版BionicSoftHand拇指和食指靈巧動(dòng)作大大擴(kuò)展，開(kāi)發(fā)人員大大增加了兩個(gè)手指的擺動(dòng)范圍。最終，這兩個(gè)手指現(xiàn)在能很好地一起工作，用高精度來(lái)抓取。得益于3D打印的兩個(gè)自由度的手腕，這個(gè)手掌可來(lái)回移動(dòng)，也可左右移動(dòng)。這意味著就可用小半徑來(lái)抓取。

信息由事先用數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)訓(xùn)練過(guò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理（照片來(lái)源： Festo SE ＆ Co． KG）

帶敏感手指的抓手

為提高手指的穩(wěn)定性，氣腔中現(xiàn)在加入了兩個(gè)結(jié)構(gòu)件，作用類(lèi)似于骨骼。對(duì)于每個(gè)手指，兩段式可彎曲傳感器確定指尖的位置。該手掌所帶的手套，在指尖、掌內(nèi)及外層帶有觸覺(jué)力傳感器。這讓它能感測(cè)待抓取物體的本質(zhì)，根據(jù)特定物體來(lái)調(diào)整抓取力– 與人類(lèi)手掌無(wú)異。

用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)物體

除了觸覺(jué)傳感器外，該手掌在手腕內(nèi)部還有一個(gè)深度相機(jī)，可視覺(jué)檢測(cè)物體。用這個(gè)相機(jī)，機(jī)器人手掌可檢測(cè)和抓取多種物體，即使這些物體有部分被覆蓋。一旦手掌被正確訓(xùn)練后，就可用采集的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估物體，例如區(qū)分物體的好壞。信息由事先用數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)訓(xùn)練過(guò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。

移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用，帶電動(dòng)機(jī)器人手臂

BionicSoftHand 2.0 與一個(gè)球輪平衡機(jī)器人和以一個(gè)輕量化的電動(dòng)機(jī)器人手臂（DynaArm）組合在一起。DynaArm 采用輕量化的結(jié)構(gòu)，集成的驅(qū)動(dòng)模塊只有一公斤，能執(zhí)行快速動(dòng)態(tài)的動(dòng)作。

移動(dòng)使用和獨(dú)立的能源

對(duì)于球輪平衡機(jī)器人，開(kāi)發(fā)人員選擇了成熟的驅(qū)動(dòng)技術(shù)：在球輪上保持平衡的機(jī)器人。這意味著，BionicMobileAssistant 可在各方向上自由移動(dòng)。所有系統(tǒng)的能源已板載：主體內(nèi)安裝了用于手臂和機(jī)器人的電池；氣動(dòng)抓手的壓縮空氣儲(chǔ)存筒位于上臂。該機(jī)器人不僅可移動(dòng)，而且自主工作。存儲(chǔ)在主機(jī)上的算法控制系統(tǒng)的自主運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人用兩臺(tái)相機(jī)可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)在三維空間內(nèi)方向定位。

多種應(yīng)用選項(xiàng)

該系統(tǒng)可完美用作人們的直接助手，如作為服務(wù)機(jī)器人、作為裝配工作中的助手或輔助工人完成繁重或單調(diào)的工作。

也可用在由于危險(xiǎn)或進(jìn)出不變而人類(lèi)不能工作的環(huán)境中。這可能會(huì)包括維護(hù)或維修工作、數(shù)據(jù)測(cè)量或視覺(jué)檢測(cè)。也可以想象，在傳染風(fēng)險(xiǎn)很高的區(qū)域或者因傳染風(fēng)險(xiǎn)而人類(lèi)不能進(jìn)入的區(qū)域，該機(jī)器人也能用于執(zhí)行最簡(jiǎn)單的工作。例如，未來(lái)可能的應(yīng)用場(chǎng)景是，餐館里機(jī)器人將飲料和食物送到顧客的桌上或給醫(yī)院病人或養(yǎng)老院中需要護(hù)理的老年人送藥。

與人類(lèi)攜手合作

得益于模塊化的設(shè)計(jì)，BionicSoftHand 2.0 還可被快速安裝在其它機(jī)器人手臂上，易于調(diào)試。結(jié)合BionicCobot 或 BionicSoftArm（同樣來(lái)自Festo的仿生項(xiàng)目），可組成一個(gè)完整的氣動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其固有的靈活性和遵循性，可很好地與人類(lèi)進(jìn)行合作。

關(guān)于費(fèi)斯托

費(fèi)斯托成立于1925年，是自動(dòng)化技術(shù)和技術(shù)培訓(xùn)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先供應(yīng)商。公司總部位于德國(guó)埃斯林根，是一家獨(dú)立的家族企業(yè)。費(fèi)斯托集團(tuán)業(yè)務(wù)遍及全球200個(gè)行業(yè)，為超過(guò)30萬(wàn)的客戶(hù)提供領(lǐng)先的氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)技術(shù)及全面解決方案。同時(shí)，F(xiàn)esto Didactic為全球超過(guò)4萬(wàn)名客戶(hù)提供先進(jìn)的工程培訓(xùn)設(shè)備及課程。Festo 集團(tuán)在2018財(cái)年的銷(xiāo)售額達(dá)到32億歐元，在全球250個(gè)地區(qū)設(shè)立分支機(jī)構(gòu)，員工總數(shù)達(dá)21，200 人。 8％的年銷(xiāo)售額用于研發(fā)領(lǐng)域的投資。

Festo在中國(guó)的業(yè)務(wù)始于1985年。目前在大中華區(qū)設(shè)有超過(guò)200個(gè)銷(xiāo)售辦公室和授權(quán)經(jīng)銷(xiāo)商網(wǎng)點(diǎn)。位于上海的亞太技術(shù)中心和大中華區(qū)解決方案中心為區(qū)域內(nèi)客戶(hù)提供定制產(chǎn)品和方案，在濟(jì)南的全球生產(chǎn)中心和中國(guó)物流中心、位于上海的華東配送中心、以及位于廣州的華南配送中心為提升中國(guó)市場(chǎng)供應(yīng)和服務(wù)提供保障。費(fèi)斯托為中國(guó)市場(chǎng)提供工廠(chǎng)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化的氣動(dòng)和電動(dòng)技術(shù)及全面解決方案，主要服務(wù)于汽車(chē)、橡塑、電子和輕型裝配行業(yè)，食品飲料包裝、水／污水處理以及生物技術(shù)／制藥等行業(yè)。費(fèi)斯托體驗(yàn)中心，激發(fā)創(chuàng)新的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室，費(fèi)斯托在這里攜手客戶(hù)共同開(kāi)發(fā)最具價(jià)值的工業(yè)自動(dòng)化前沿解決方案。同時(shí)，F(xiàn)esto Didactic（教育培訓(xùn)部門(mén)）為大中華地區(qū)1000多家企事業(yè)單位、高校、職業(yè)院校與實(shí)訓(xùn)基地提供工業(yè)培訓(xùn)的整體解決方案——從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)到課程體系建設(shè)，并能夠向我們的學(xué)員提供資格認(rèn)證和就業(yè)指導(dǎo)。目前公司在中國(guó)有約2，100名員工。

責(zé)任編輯：xj