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(ges)組成,而且是所有手指中最靈活,指尖(eor)工作空間(workspace)範圍最廣的手指,具體來說,其metacart是一個球角(balljoint)。
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製。
實際上,正常人對自己手的控製都是看到了物體,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visn進行定位),而當我們去抓的時候,我們主要基於的是對我們指尖(eor)位置的路徑規劃(traject),通過自己的手臂帶動手掌去接近物體(maniprogress)。
在這一接近的過程中,我們的視覺一直再給我們做反饋(feedback),而當物體處於手掌的操作空間的時候,大腦會控製我們具體的手指進行抓握,而怎麽去抓,則是基於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(mai)。
而在具體手指的操作之中,我們還是基於手指指尖的軌跡規劃去控製各個手指關節的運動(uedorfullactuated?)。最終,皮膚上的觸覺神經(tasor)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。
而上述這一大段控製的基本敘述,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“軀體和係統”,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(gere)這樣的功能。
而對於前者的功能,對其性能的描述無外乎以下兩點:靈巧(dexteroustness)。
好的,現在回到這個問題的後半個:機械手是怎麽設計出來的。
設計機械手整體的思路還要回歸於問題的前半個:人手抓物體的原理是什麽?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。
說到這裏,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,都這麽複雜,那就由此可見,我們所麵臨的機器人,將有多麽先進。
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!......
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