【CNMO 科技消息】10 月 27 日,@小米技术 公布新一代仿生手的设计与验证过程。团队从小米汽车智能制造部中试中心采集并分析 1827 个真实作业 SOP,据此设计了 21 自由度仿生手,采用 26 个电机混合驱动,并在全掌布置 1500 个触觉点。

小米 21 自由度仿生手
这批数据来自汽车工厂 16 个典型工段。小米团队从 2579 个 SOP 中选取 1827 个进行多角度视频与动作捕捉,覆盖典型工段中 70.8% 以上的人工作业工序,再对数据分类、切片、清洗和重定向,并结合工厂工具、零件等数字资产开展抓握仿真。
仿真结果显示,在 6 至 15 自由度区间的基础上提升到 17 至 21 自由度后,平均稳定抓握成功率提高 15% 至 38%;其中 21 自由度在工厂操作覆盖度和抓握成功率上表现最好。继续增加到 23 自由度及以上,抓握能力提升开始放缓。这组测试说明,小米团队并非单纯追求关节数量,而是希望在操作覆盖和结构复杂度之间找到平衡。

新仿生手以腱绳驱动为主,同时将 5 个自由度设计为直驱,放在负载要求较低的关节。小米称,这种混合方案兼顾空间利用率、负载能力、重量和运动范围;电机主要集中在小臂,手掌重量为 324 克,有助于降低末端转动惯量。针对腱绳使用过程中的蠕变问题,团队还加入张力传感器,以提高驱动控制精度和长期运行稳定性。
手臂内电机密集,抓握时又可能长时间处于非周期大电流状态,极端工况下单手功耗可超过 100 瓦。小米团队为此研发热预测模型,可预测未来 5 至 10 分钟的温度变化,并估算超温剩余时间;模型结合物理仿真或机器学习在线校准,当前预测精度优于 3 ℃。散热方面,团队还探索了高导热填充、表面辐射改性和自然吸湿蒸发等散热织物方案。
触觉传感器覆盖指间、指腹、指根和掌心,前几处空间分辨率为 1 毫米,掌心为 2 毫米,并支持更换维护。小米表示,新一代仿生手已针对工厂零件和工具进行真机多姿态抓握测试,相较前代低自由度版本,抓握拟人度与成功率均有提升。
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