《軍工科技》第四百零二章 仿生同步機械臂(1)

作者:止天戈·2025-07-09

當然了,這項技術的難度也非常高的。而且這還不只是一項技術,它涉及到了很多領域,從資訊控制系統,到硬體系統,再到整個電傳控制系統,非常的複雜。

而其中最難得或者說最為核心的一個是電傳控制系統,另一個則就是資訊控制系統。

簡單來說就是將人手臂運動的資料同步傳輸到機械臂上面,這樣人就可以如同使用手臂一樣來靈活『操』控機械臂了。

原理很簡單,但實際技術上卻很複雜。首先是對於人體手臂運動資訊採集方面的技術,這項技術要求穿戴在身體上面的感測器能夠準確的捕捉這項手臂的運動訊號。

而關於這方面,目前總共有三種主流的解決方案。

第一種是採用腦電波控制方案,也就是近來大火的腦機控制技術,實際上也就是利用思維想象所產生的腦電波來控制相關機械手的運動。

我們人在想象一件事情或者說一個畫面一個物體的時候,所釋放出來的腦電波是不相同的。而腦機控制技術,就是利用我們人這些不同的腦電波來對裝置進行控制。

比如你大腦想象一個向前運動的想法後,大腦會釋放這樣一種腦電波。腦機系統會識別這種腦電波然後轉換成相應的電訊號指令,來控制裝置進行向前運動。

目前這項技術已經運用到一些領域,其中就有為高位截癱患者所打造的這種腦機控制輪椅。患者可以透過大腦控制輪椅進行運動停止等等。

還有就是利用這種腦機控制技術,來進行文字的相關輸入。據稱輸入速度能達到每分鐘70個字,可以說十分的迅速。

目前一些科技企業則就是想利用這方面的腦機控制技術來研製相關的仿生機械臂義肢,使得那些身患殘疾的人也能利用這種仿生機械義肢獲得相應的運動『操』作能力。

雖然這方面的進度比較緩慢,但還是有不少企業已經研發出來了相關仿生機械義肢的雛形了。儘管這距離實用還有很長的路要走,但最重要的一步已經邁開了,今後只需要不斷的發展進步就可以了。

第二種解決方案呢,則是運用感測器記錄肢體運動軌跡來進行『操』作控制。

我們每個人肢體,例如手臂手指運動在三維立體空間中都是有軌跡位移的。而這一種解決方案則是利用穿戴在手上的相關感測器來記錄這些軌跡位移動作,然後同步到機械臂上,實現機械臂和人手臂同步運動。

而第三種技術呢,是一種利用肌電訊號來即時控制機械手的運動的仿生控制技術。

採集人體上肢在垂直面上做屈伸運動時的肌肉的肌電訊號及關節角度訊號,將經過處理的肌電訊號和時間訊號輸入到一個神經網路預測器來預測關節角度。

將預測的關節角度作為虛擬機器械手的控制訊號,控制機械手做與人相同的運動。

試驗結果顯示,機械手的運動軌跡與人的上肢肘關節角軌跡的最大均方差小於2,且具有很強的相關『性』,實現了肌電訊號控制機械手的運動。

只不過這項技術目前還是不夠成熟,其主要的問題是對於這些機電訊號的捕捉不夠精準,而且很容易受到人體生物電和表面靜電的干擾。

所以目前使用最多,也是最好解決方案的就算第二套解決方案。事實上,關於這一套解決方案所提到的相關技術的研究,一直都屬於浩宇科技重點科研專案。

因為這項技術不僅關乎到他們的相關仿生同步機械臂的研發進展,也關係著他們馬上要釋出的眼鏡的發售。所以關於這項技術的研發很早就開始,並且目前也已經有了不錯的成果。

在前面我們有提到關於眼鏡人機互動的幾種方式,除了目前大家所使用的控制手柄外,而這種遍佈感測器的穿戴式手套也成為很多廠商研究的重點領域。

有了這款可穿戴式控制手套,眼鏡使用者就可以實現很多功能的控制。甚至可以體驗用手去抓取面前的物體,或者是撫『摸』面前的物體等等,體驗之前一些互動裝置無法體驗的功能感受。

而自動化機械技術研究實驗室樣團隊則就是想利用這套已經初步研發成功的技術成果,來控制機械臂。

其實兩者原理基本一樣,只不過用於眼睛裝置上面的穿戴式手套是控制虛擬世界裡面的虛擬肢體的。而在自動化機械技術研究實驗室這邊,則是運用這種可穿戴式手套來控制真實的機械手的。

只不過,這種現實『操』控機械手的技術難度遠比在虛擬世界中『操』控虛擬機器械手的難度要高的多。

『操』控虛擬裝置,相關的問題都可以利用程式進行修正補償。可是『操』控現實真正的機械手,這些全部都需要硬體和軟體的相互協同。

別的不說,就說這支機械手上面複雜的零部件,眾多感測器,以及一些相關的指令集程式組等等,以及這些複雜裝置之間的協調和統一,這就不是隨隨便便就能夠研發出來的。

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