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(2017年11月22日,北京)豐田汽車公司(以下簡稱“豐田”)發布了第三代人形仿生機器人“T-HR3”。通過控制力量的扭矩伺服模塊以及靈活進行全身操作的主控系統等組成部分,控制者能感受到T-HR3所受的外力,同時讓T-HR3做出與控制者相同的動作。
豐田以往發布的第一、二代的人形仿生機器人可演奏樂器,根據編程實現手指動作等位置控制的準確性。本次發布的T-HR3則著眼于可在家庭、醫療機構等各種場景下為生活提供安全支持的伙伴機器人,可以完成更加輕柔、靈活的動作。未來,機器人不僅在家庭和醫療機構中發揮作用,在災區、工程作業、航天等領域也將大展身手。
T-HR3的核心技術是扭矩伺服模塊,由扭矩傳感器、電動機、減速機等零部件組成,是豐田與多摩川精機株式會社和日本電產科寶電子株式會社聯合開發的產品。扭矩伺服模塊借助內置的高靈敏度扭矩傳感器感知扭矩,控制電動機輸出希望的扭矩。通過這一方式,能夠在靈活控制機器人關節,做到輕柔動作的同時,將機器人所受外力傳遞給控制者。該扭矩伺服模塊安裝于T-HR3的29處關節和主控系統的16個部位內。
同時,借助上述的扭矩伺服模塊、主控臂、主控腳和頭戴式顯示器組成的主控系統,就可以「即時操縱」機器人來精準模仿控制者的動作和力度。控制者通過頭戴式顯示器,可以通過搭載于機器人身上的立體攝像頭所拍攝的立體影像確認狀態。同時通過主控臂和主控腳,用宛如操縱自己的分身一樣的感覺,遠程操縱T-HR3。
此外,T-HR3通過扭矩伺服模塊,還能實現全身協調平衡控制。被人或者周圍的物體碰到也能保持自身平衡,而且它還搭載有主動規避干擾功能,能夠避免與其他機器人或者控制者接觸,使控制者可以安全地操作。
伙伴機器人部部長玉置章文表示,“豐田不僅制造汽車,還追求通過各種移動工具,達到‘讓所有人享受自由出行’這一目標,T-HR3同樣基于這一想法開發而成。伙伴機器人部潛心全力開發不僅‘聰明’,而且兼具能夠使人安心的‘智慧’型機器人。T-HR3的前沿技術有助于今后的伙伴機器人發展,它的開發具有劃時代的意義”。
豐田從20世紀80年代起致力于工業機器人的開發,并運用汽車生產開發技術,展開了在室內外均能協助人類工作,與人類共生的伙伴機器人的開發。今后,豐田還將逐步開發能夠為老年人、殘障人士以及醫護人員提供幫助的輔助型機器人。
T-HR3預計將在11月29日至12月2日于東京BIG SIGHT國際會展中心舉辦的“2017年國際機器人展覽會”上亮相。
【技術概要】
扭矩伺服模塊
高靈敏度、高剛性“Cr-N薄膜扭矩傳感器”與“電動機”、“減速機”等部件合為一體,實現緊湊型一體化。它安裝于T-HR3和主動控制系統的各個關節內。
扭矩伺服模塊配置
主要參數
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主控系統 | T-HR3 |
尺寸 | 全寬:850 mm 全長:1500 mm 全高:1450 mm | 身高:1540 mm |
重量 | 170 kg | 75 kg |
運動部件 | 16軸 | 32軸+10指 |
附件 | 數據手套/頭戴式顯示器 | - |
主要特點
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“機器人關節可靈活控制” 利用扭矩自動控制技術,能夠靈活控制關節,輕柔地傳遞接觸周圍所受外力,做到安全可靠的操作,避免傷害人和物體。 |
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“全身協調平衡控制” 不同姿態時,針對接觸周圍人和物體所受外力,能夠動用全身保持平衡。 |
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“實時遠程操縱” 通過主控系統,控制者和機器人可以同步感受外力,按照宛如控制者分身一般的感覺進行控制。主控腳可根據控制者的自然動作,控制機器人行走移動。 |