遙操作使人類能夠用自然的手指運(yùn)動來控制機(jī)器手。本文將基于MANUS Metagloves Pro和PSYONIC Ability Hand的內(nèi)部測試深入探討如何創(chuàng)建靈巧手遙操作工作流程。該工作流程概述了如何使用MANUS高精度手指跟蹤和PSYONIC的自適應(yīng)機(jī)器手創(chuàng)建響應(yīng)迅速的實(shí)時ROS 2遙操作設(shè)置。

開始前需要準(zhǔn)備什么硬件與軟件

此工作流需要MANUS Metagloves Pro與PSYONIC靈巧手，以及可運(yùn)行ROS 2的Linux工作站。盡管MANUS Core是基于Windows的，但Linux系統(tǒng)可以使用MANUS集成的SDK，這可將手套數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)絃inux環(huán)境中。MANUS ROS 2節(jié)點(diǎn)發(fā)布關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)，而PSYONIC ROS 2節(jié)點(diǎn)向靈巧手發(fā)送控制命令。

逐步流程說明

1. 連接硬件

將Metagloves Pro加密狗連接到Linux工作站，并使用MANUS集成SDK將手指數(shù)據(jù)傳輸?shù)絉OS 2。安裝ROS 2并下載MANUS ROS 2套件和PSYONIC ROS 2 Python包。

MANUS節(jié)點(diǎn)發(fā)布原始數(shù)據(jù)和關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)，而PSYONIC包提供了控制能力機(jī)器手的命令接口。當(dāng)兩者都處于活動狀態(tài)，系統(tǒng)就可以通過轉(zhuǎn)換層進(jìn)行集成了。

2. 創(chuàng)建翻譯層

轉(zhuǎn)換層將Manus輸出連接到PSYONIC輸入。

由于人手的運(yùn)動結(jié)構(gòu)比靈巧手的驅(qū)動模型包含更多的自由度，因此需要將人手關(guān)節(jié)角度映射到機(jī)器人手的命令中。

Manus提供MCP、PIP和DIP角度以表示的操作者的手的彎曲度，該彎曲度被合并為每個手指的單個標(biāo)準(zhǔn)化彎曲度值，并被映射到PSYONIC手指位置界面。

3. 微調(diào)數(shù)據(jù)

翻譯層運(yùn)行后，需要測試基本手勢以確定縮放問題或偏移:

展開手部

握緊拳頭

捏合

三指夾持

微小的調(diào)整，例如縮放、零偏移校正或光線平滑，是正常的，尤其是當(dāng)將連續(xù)的人體運(yùn)動映射到靈巧手時。

常見問題和故障排除

內(nèi)部測試期間觀察到的大多數(shù)挑戰(zhàn)來自拇指，這需要映射到自由度較少的靈巧手的拇指。MANUS提供詳細(xì)的拇指數(shù)據(jù)，包括手掌彎曲和外展，而機(jī)器人拇指只接受基本的彎曲輸入。

這一挑戰(zhàn)通過以下方式得以解決：

拇指旋轉(zhuǎn)→使用ThumbMCPspread，略微縮放

拇指屈曲→像其他手指一樣結(jié)合MCP/IP屈曲，然后以小比例呈現(xiàn)。

這產(chǎn)生了穩(wěn)定的、可預(yù)測的拇指運(yùn)動，而沒有意外的旋轉(zhuǎn)。

結(jié)論

MANUS Metagloves Pro和PSYONIC Ability Hand的結(jié)合，讓實(shí)現(xiàn)清晰、實(shí)時的遙操作設(shè)置，并精確地反映手指的自然運(yùn)動成為現(xiàn)實(shí)。通過MANUS集成的SDK，一個簡單的翻譯層和輕校準(zhǔn)，開發(fā)人員可以實(shí)現(xiàn)平滑且直觀的機(jī)器手控制，適用于研究、開發(fā)和落實(shí)人工智能實(shí)驗(yàn)。