PNP机器人具身智能工业训练首选——7自由度关节力控Diana7机器人

2025-05-21ASPCMS社区 - fjmyhfvclm

具身智能工业训练首选——7自由度关节力控Diana7机器人

PNP机器人提供开放性接口助力具身智能机器人数据训练,扩展工业重大负载场景

随着人工智能(AI)技术的迅猛发展,具身智能(embodied intelligence)成为了机器人领域的重要研究方向。具身智能强调机器人通过与物理环境的互动,不仅仅依赖于外部感知输入,还通过反馈调整、适应和学习来提升自身的智能水平。此过程中,高质量的感知数据集和机器人与环境的交互数据至关重要。

思灵机器人(Agile Robots)以德国宇航中心(DLR)为技术依托,致力于推动机器人技术探索与创新,并拓展包括具身智能在内的更多领域的推广应用。思灵旗下Diana 7机器人等 七轴力控机器人在具身智能数据集方面展现出了巨大的优势,尤其在推动机器人领域的感知、控制、学习等方面提供了丰富的应用场景和机会。本文将重点分析思灵机器人及Diana 7在具身智能数据集方面的优势与机会,举例鸿海科技日半人马具身智能机器人案例,探讨其在具身智能领域的潜力。

️一 思灵机器人Agile Robots与以及七轴力控机器人概述

思灵机器人(Agile Robots)是全球领先的智能机器人研发公司之一,致力于通过创新的人工智能和机器人技术为各行各业提供高效、灵活的自动化解决方案。旗下的Diana 7 七轴力控机器人是思灵机器人推出的一款具有七自由度的高精度机器人,广泛应用于工业、医疗、科研等领域。与传统的六自由度机器人不同,Diana 7配备了七个自由度,使其具备更高的灵活性,能够在更复杂的任务中提供精准的控制和力反馈。

Diana和Thor系列部分产品

思灵的力控机器人有Diana和Thor系列,涵盖6轴到7轴。Diana系列如Diana3、Diana7,具有高灵敏力控和碰撞检测能力,Diana3是七自由度,可灵活避障。Thor系列有Thor3、Thor7、Thor7Pro、Thor12等,适用于紧凑空间,Thor7 Pro精度达0.5N级别。这些机器人都有开放接口,可快速满足不同行业定制化需求。

Diana7机器人

其中Diana 7力控系统结合了多种传感器技术,如力/扭矩传感器、视觉传感器、触觉传感器等,能够实时感知物体的力学反馈,并精准地调整施加的力量。通过这些技术,Diana 7能够在动态环境中进行精细操作,从而生成具身智能数据集。具身智能数据集的多维度感知与交互数据,使得Diana 7在机器人学习、任务执行与自我优化方面具备了独特优势。

全关节力控功

️二 Diana7七轴力控机器人在具身智能数据集方面的优势

️1. 精确的力控制与多模态感知能力

Diana 7机器人搭载了精确的力控系统,可以实时测量和调节施加在物体上的力量。这种力感知和调节能力是具身智能中的核心技术之一,因为它能帮助机器人适应环境中的物理变化。例如,在进行精密装配或抓取任务时,Diana 7可以通过力传感器精确控制施加的力度,避免物体损坏或滑动,并提供丰富的触觉反馈数据。

灵巧手

此外,Diana 7还融合了视觉和触觉传感器,使其能够通过多模态感知系统捕捉到环境的更多维度信息。这种多模态感知使得Diana 7能够更全面地理解复杂的任务环境,并生成丰富的感知数据。这些数据集为具身智能模型的训练和优化提供了宝贵的资源,帮助机器人更好地理解物体的物理属性、运动规律以及与环境交互的方式。

️2. 七自由度的灵活性与适应能力

与传统的六自由度机器人不同,Diana 7机器人具有七个自由度,能够在三维空间中进行更加复杂和灵活的运动。这使得Diana 7能够执行更精细的操作,并适应更加复杂和动态的环境。例如,在进行物体抓取或组装任务时,七自由度设计允许机器人在多个方向上进行微调,避免出现空间限制或操作冲突。

这一灵活性对于具身智能数据集的生成至关重要,因为它使得机器人能够在多种复杂的环境中完成任务,生成高质量的数据。这些数据不仅包括基础的运动轨迹,还涵盖了力反馈、碰撞反应以及视觉信息等多维度内容,从而为机器人在不同场景下的任务执行提供了全面的数据支持。

工业双臂组装场景

️3. 实时反馈与自适应调整能力

Diana 7具备实时反馈机制,可以根据环境的变化和任务需求快速调整操作策略。在实际执行任务时,机器人能够通过不断采集传感器数据(如视觉、力反馈、触觉等),并根据反馈信息实时调整其行为。例如,在抓取过程中,如果传感器反馈到目标物体滑动或位置偏移,Diana 7可以立刻调整抓取姿势或力道,以确保任务的成功完成。

医疗遥操作场景

这种实时反馈与自适应调整的能力,使得Diana 7能够生成具有高度动态性的具身智能数据集。这些数据集不仅反映了任务执行的过程,还展现了机器人在面对环境变化时如何快速适应和调整。通过这些数据,研究人员能够优化机器人的学习算法,提升其在复杂环境中的自适应能力。

️三 Diana7的开放性为机器人数据集的发展提供重要支持

在IEEE-RAS人形机器人国际会议和Cobots4You等会议上,思灵机器人集团携旗下面向工业和科研等方向的机器人亮相,展示了其在工业制造、具身研究等方向的巨大潜力。这些机器人凭借高精度力控和灵活的七自由度设计,能够精准执行复杂任务。在工业制造中,它们可以替代重复性劳动,提高生产效率和质量。在具身研究方面,思灵机器人的产品展示了其在多模态感知和软硬件整合方面的技术进步,推动了机器人技术从单一感知向多模态感知发展。这些展示不仅吸引了行业专家的关注,也为未来机器人在更多领域的应用提供了新的思路和方向。

IEEE-RAS国际机器人研讨会

思灵机器人的开放性是其一大亮点。其产品不仅具备简便的编程接口,还能够轻松适应大规模的机器学习和深度学习模型训练,成为研究者们进行前沿科技探索的强力工具。这种开放性不仅降低了开发门槛,还促进了机器人技术的快速迭代和创新。此外,思灵机器人开放性也为机器人数据集的发展提供了重要支持。通过精确的姿态估计和动作捕捉技术,思灵机器人能够生成高质量的数据集,这些数据集不仅涵盖了多视角的RGB-D图像、机器人本体感知状态信息、末端执行器细节以及任务的语言描述,还通过数字孪生环境生成额外的训练数据,确保了数据的一致性和可靠性。这些高质量的数据集为机器人的训练和优化提供了坚实的基础,进一步提升了机器人的泛化能力和适应性。

️四 双臂具身智能采用DIANA7双臂力控机器人增加sim2real泛化能力

跨维智能采用了思灵机器人的Diana7力控机器人本体,旨在通过技术创新提升数据集质量,进而提高机器人在泛化场景中的部署能力。

Diana7力控机器人本体以其高精度的力控和碰撞检测能力、七自由度的冗余设计以及灵活的阻抗控制模式而著称。这些特性使得机器人能够在复杂多变的环境中灵活操作,为数据的精准采集和高质量生成提供了有力支持。跨维智能凭借其在3D生成式AI、多模态大模型及三维成像方面的技术积累,通过DexVerse™具身智能引擎,实现了从数字资产生成到AI模型训练的全链条自动化。

跨维智能自研的DexVerse™具身智能引擎,凭借其强大的功能,为3D数字资产生产、数字资产生成-GenAI以及合成数据生成等关键问题提供了创新的解决方案。在工业制造或商业服务场景中,无需研发人员的参与,只需要输入一个操作对象,引擎就能够利用大语言模型自动拆解所涉及到的机器人技能及子技能,进而自动化地生成仿真所需对象、场景等数字资产让模型进行训练。

跨维智能DexVerse™具身智能引擎

模型训练完成后,跨维智能将训练成果导入双臂DIANA7机器人。该机器人凭借其高精度力控与灵活的七自由度设计,精准执行各项任务。在实际操作中,机器人展现出卓越的适应性和操作精度,无论是复杂装配还是精细服务场景,都能高效完成任务,显著提升了工作效率与质量,为工业制造和商业服务等领域带来智能化变革。

跨维智能双臂Diana7机器人

在合成数据生成方面,DexVerse™引擎通过基于规则、算法或模拟现实数据统计学属性的仿真来创建人工生成的数据。这些合成数据不仅解决了真实数据稀缺、敏感或收集难度大的问题,还能够提高模型的性能和鲁棒性,特别是在现实世界数据有限的利基应用中。此外,合成数据避免了隐私问题,这对于医疗健康和金融服务等对数据隐私要求严格的领域尤为重要。

利用Diana7的高性能,优化了数据采集流程,生成了更加丰富、多样化的数据集。高质量的数据集对于提升机器人的泛化能力至关重要,它能够帮助机器人更好地适应不同的场景和任务,减少在新环境中的学习成本。通过这种方式,跨维智能不仅提高了机器人的适应性,还加速了具身智能技术在多个行业的落地应用。

跨维智能双臂具身智能案例展示了多自由度机器人在复杂任务中的优势,尤其是在双臂协作中的应用。Diana 7的七自由度设计使得双臂协作更加灵活和高效,特别是在精密操作、物体搬运、装配等任务中,能够通过双臂的协调运动实现任务的优化执行。

双臂操作任务

例如,在双臂协作抓取和搬运任务中,Diana 7能够通过多模态感知系统(包括力、视觉和触觉传感器)实时获取环境信息,并根据反馈信息调整双臂的运动轨迹和力量分配。两个机器人臂可以协同工作,共同完成复杂的抓取与搬运任务,生成丰富的具身智能数据集,包括双臂协作的运动轨迹、力量分配、环境交互等多维度数据。这些数据不仅能帮助机器人提升在物理环境中的适应性,还能为相关领域的研究提供宝贵的实验素材。

️五、鸿海科技日思灵Diana7机器人助力具身智能机器人数据集

2024年10月8日,鸿海科技日上,鸿海科技集团与思灵机器人联合公布了一台创新性的半人形机器人。这款机器人本体主要由思灵机器人提供,鸿海负责机器人落地与训练数据。这一合作标志着双方在具身智能领域的进一步拓展,特别是在工业精密组装方向,Diana7力控机器人展现了显著的优势。

现场Diana7双臂展示

思灵机器人的力控机器人,尤其是DIANA7系列,具备高精度力控和力感知技术,力感知灵敏度达到0.5N,能够实现各类传统机器人难以完成的精细操作。这种高精度的力控能力使其在3C精密组装、汽车零部件组装等高精度智能化应用场景中表现出色,。此外,思灵机器人自主研发的智能机器人操作系统(AgileCore.OS)通过AI算法,使机器人能够在人类的演示下快速学习新的操作动作,重新定义自动化系统配置方式,并进行各类软硬件设备的快速部署。

基于Diana7的双臂力控机器人结合人类和机器的协作优势,提升整体工作效率。思灵机器人在这款机器人中融入了Diana 7的七自由度设计,赋予其强大的灵活性和力控能力。此外,机器人还集成了多种传感器,包括视觉、触觉和力感知传感器,使其能够精确感知物体的位置、形状、重量以及施加的力。

微型工厂

在鸿海科技日上展示的半人形机器人,正是利用了思灵机器人的这些先进技术。鸿海的参与则确保了机器人在实际应用中的稳定性和可靠性,加速了具身智能技术的商业化进程。这次合作不仅展示了双方在AI和机器人领域的技术实力,也体现了其在推动智能制造业发展中的领导地位。这款半人形机器人的推出,预示着鸿海和思灵机器人在具身智能领域的进一步探索和创新,有望在未来的智能服务和工业自动化中发挥重要作用。

️六 DIANA7机器人复合工业具身智能训练的需求

️1.工业实际大多数场景对机器人负载的需求是7kg负载以上

在现代工业生产中,机器人需要处理各种复杂且繁重的任务,如搬运重型零件、装配大型工具或执行高精度的焊接操作等。DIANA7机器人以其出色的7kg负载能力,成为了工业自动化领域的强大助手。去掉夹爪1kg后,仍有6kg的净负载,足以应对中型工业任务,如搬运零件(2-4kg)或工具(2-3kg)。这种负载能力使得DIANA7机器人能够胜任工业场景中大部分的搬运和装配任务,满足工业生产的需求。

工业打磨场景

DIANA7机器人的设计充分考虑了工业环境的多样性和复杂性。其结构坚固,能够承受长时间的高强度作业,确保在恶劣的工作条件下依然稳定运行。无论是汽车制造中的零部件搬运,还是电子设备生产中的物料传输,DIANA7都能轻松应对。其高效的电机和减速器组合,保证了在承载重物时的动力输出平稳且精准,避免了因负载变化导致的动作偏差。

此外,DIANA7机器人还具备良好的适应性,能够根据不同的工业需求进行灵活配置。用户可以根据具体的生产任务,选择合适的夹爪或其他末端执行器,以实现最佳的工作效果。这种灵活性使得DIANA7机器人在不同的工业领域都有广泛的应用前景。

️2.工业组装类似人类组装需要机器人每个关节带力控更能复合需求

工业精密组装对机器人的精度和灵活性要求极高,而DIANA7机器人采用七自由度冗余设计,每个关节内置高精度扭矩传感器,具备高灵敏的力控制能力和碰撞检测能力,完美契合了这一需求。这种设计使得DIANA7机器人能够实现精确的力控制,完成高精度的装配任务。在复杂的工业组装过程中,机器人需要在狭窄空间中执行灵活操作,优化路径以避开障碍,而DIANA7的七自由度设计正好满足了这一需求。

工业组装场景

DIANA7机器人的力控技术在精密组装中发挥着至关重要的作用。其每个关节的高精度扭矩传感器能够实时感知力的变化,并通过先进的控制算法进行精确的力反馈和调整。这使得机器人在组装过程中能够以极高的精度施加所需的力量,确保零部件的准确安装和紧密结合。例如,在电子设备的组装中,DIANA7机器人可以精确控制螺丝刀的拧紧力度,避免对 delicate 电子元件造成损坏;在机械零件的装配中,能够精准地施加压力,实现零件的完美契合。此外,DIANA7机器人的碰撞检测能力为精密组装提供了额外的安全保障。在复杂的装配环境中,机器人可能会与周围物体或工件发生意外碰撞。DIANA7的碰撞检测系统能够在碰撞发生的瞬间检测到异常力的变化,并立即采取相应的保护措施,如停止动作或反转方向,从而避免对机器人和工件造成损坏。

️3.DIANA7最新兼容FCI接口功能和Franka通用

DIANA7机器人的技术创新不仅体现在其机械结构和控制性能上,更在于其对前沿技术接口的兼容性和生态系统的融合能力。最新推动的兼容FCI(Franka Control Interface)接口功能,以及与思灵旗下FRANKA机器人在具身领域的协同,使得DIANA7在具身智能训练场景中具备了快速兼容和高效应用的优势。

FCI接口为机器人手臂和手爪提供了一个快速、直接的底层连接平台。其卓越的1kHz实时控制频率,让用户能够精准地发送关节扭矩命令、角度或速度指令、以及笛卡尔位姿或速度指令。这种高频实时控制能力使得科研人员能够直接访问和控制机器人的底层硬件,实现精确的力控制、运动规划和实时反馈,这对于需要高精度和快速响应的科研任务至关重要。例如,在机器人与人类的协同操作中,通过FCI接口,机器人可以实时感知人类的动作和力量变化,迅速做出相应的调整和响应,确保协同作业的安全性和高效性。

思灵旗下的FRANKA机器人在具身智能领域具有显著优势,其高精度的力控能力和灵活的控制模式,能够适应多种复杂的科研场景,如目标模仿学习和触觉感知研究。DIANA7机器人与FRANKA机器人结合使用,可以发挥各自的负载能力和作业范围优势,为客户带来更强大的自动化解决方案。这种协同性使得机器人能够快速适应不同的具身智能训练场景,提高训练效率和效果。例如,在复杂的物体操作任务中,FRANKA机器人可以凭借其精细的力控能力完成 delicate 的操作,而DIANA7机器人则可以利用其7kg的负载能力进行重型物体的搬运和组装,两者相互配合,实现任务的高效完成。

延申阅读:重磅升级:思灵机器人Agile Robots的Diana7 机器人全面适配Franka机器人FCI接口,助力具身智能操作策略!

️七、DIANA7机器人的开放性将进一步助力具身智能数据集

此外,跨维和鸿海等具身机器人案例展示了具身智能在实际应用中的广泛前景。这些应用不仅推动了机器人技术的发展,也为未来的机器人研究开辟了新的方向。随着技术的进一步发展,具身智能将会在工业、医疗、家庭服务等多个领域发挥更大的作用,成为未来智能化社会的重要组成部分。

Diana7 双臂组装具身智能训练

思灵机器人及其Diana 7 七轴力控机器人在具身智能数据集的生成、优化和应用方面展现了显著的优势。通过精确的力控系统、七自由度的灵活性、多模态感知能力以及实时反馈机制,Diana 7能够在复杂环境中生成丰富的具身智能数据集,这些数据集不仅为机器人自适应学习提供了基础,也为多个行业的智能化转型提供了支持。

工业中高负载具身数据集训练

类人型工业组装具身机器人

Diana7机器人等产品的开放性和对机器人数据集持续助力,产品不仅具备高精度力控和灵活的七自由度设计,还通过其开放性接口,降低了开发门槛,促进了技术的快速迭代和创新。增加机器人数据集对于提升机器人的泛化能力和适应性至关重要。因此,我们将邀请更多的企业一起增加机器人数据集,共同推动具身智能技术的发展。PNP机器人愿意与更多具身智能公司合作,共同探索和创新,以实现更广泛的应用和更高的技术突破。

️集智联机器人(Plug & Play Robotics),简称PNP机器人。PNP机器人团队成员均来自于ABB、Uninversal Robots(优傲机器人)等国内外机器人行业知名企业,学术背景来自于哈尔滨工业大学、多伦多大学、滑铁卢大学等,具有较强的学术背景。PNP机器人致力于为客户提供从硬件到软件的全方位支持,帮助客户快速实现机器人的部署与应用,提升生产效率和智能化水平。

PNP机器人成立以来,先后获得“️江苏省双创人才”、“姑苏领军”、“崇本领军、“吴江领军”等人才领军企业称号,公司具有较强科研能力,公司持续研发投入拥有技术发明等多项专利,是高新技术企业,科技中小企业;得益于推动️在具身智能领域的最新技术和落地,PNP机器人获得”2024年中国科研贡献奖“

️PNP机器人在具身智能方向和思灵机器人以及旗下Franka机器人金牌合作,聚焦面向生活和工业场景的单臂/双臂数据采集场景,致力于机器人即插即用(Plug & Play)技术和具身智能通用解决方案。

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