隨著機(jī)器人技術(shù)從工業(yè)自動化向人形輔助和人機(jī)協(xié)作方向發(fā)展，靈巧機(jī)械手的需求激增。欠驅(qū)動靈巧手能夠復(fù)制類似人類的手部操作，通過將Manus數(shù)據(jù)手套與靈巧手結(jié)合可遠(yuǎn)程遙操作機(jī)器手完成各種復(fù)雜任務(wù)。

挑戰(zhàn)

開發(fā)具有12個全驅(qū)動自由度(DoF)的XHAND1，需要一個能夠匹配其速度、精度和靈活性的運(yùn)動捕捉解決方案�；谝曈X的跟蹤系統(tǒng)雖然對基本的手勢識別有效，但在應(yīng)用于高級機(jī)器人操作時仍存在不足。

圖片來源：Manus官網(wǎng)用戶案例

速度和延遲：基于視覺的系統(tǒng)通常會引入明顯的延遲，限制了精細(xì)操作和實(shí)時遙控操作的響應(yīng)能力。
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靈巧映射：XHAND1的12個自由度要求高保真輸入，其中每個關(guān)節(jié)都是獨(dú)立捕捉和映射的。
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遮擋和連續(xù)性：當(dāng)手指重疊或移出視野時，視覺跟蹤容易中斷，導(dǎo)致運(yùn)動數(shù)據(jù)不一致。這破壞了控制可靠性和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的質(zhì)量。

解決辦法

圖片來源：Manus官網(wǎng)用戶案例

為了克服這些速度、靈活性和穩(wěn)定運(yùn)動捕捉的挑戰(zhàn)，通過ROS2將MANUS Metaglove與XHAND1靈巧手相集成解決了這一難題。

MANUS ROS2：MANUS C++ SDK的ROS2包，提供MANUS手套到ROS2項(xiàng)目的無縫集成。它使用自定義消息類型將手套數(shù)據(jù)以ROS2格式發(fā)布，包括原始骨骼數(shù)據(jù)、人體工程學(xué)數(shù)值和傳感器數(shù)據(jù)(Meta Gloves Pro).
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重新定位目標(biāo)層：重新定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)將MANUS手套輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為XHAND1能夠接收的數(shù)據(jù)類型，以確保直觀的操作和精確控制，最終實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作。
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XHandControlROS2：這是一個用于與XHAND進(jìn)行EtherCAT通信的ROS2包，提供全面的關(guān)節(jié)控制和傳感器讀數(shù)。通過ROS2主題、服務(wù)和回調(diào)提供完整的控制接口。

展望未來

圖片來源：Manus官網(wǎng)用戶案例

除了目前的集成，MANUS正在測試一種從壓力到觸覺的全新嘗試，將XHAND1的觸覺陣列與下一代觸覺手套連接起來。這將實(shí)現(xiàn)：

向操作員提供實(shí)時觸覺反饋，使他們能夠感受到機(jī)械手所感受到的力度、紋理和溫度。
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增強(qiáng)遠(yuǎn)程操作和人機(jī)協(xié)作中的遠(yuǎn)程呈現(xiàn)精度。
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通過將手部動作捕捉與觸覺傳感相結(jié)合，可提供身臨其境的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，加速嵌入式人工智能研究。這些進(jìn)步為真正沉浸式靈巧機(jī)器人奠定了基礎(chǔ)。