手也太巧了！腾讯首次展示自研灵巧手与机械臂，可像人手一样灵活操作

近日，腾讯Robotics X实验室发布了灵巧操作研究成果，并推出自研机器人灵巧手 “TRX-Hand” 和机械臂 “TRX-Arm”。

这款灵巧手能做很多细活，一个致力未来要成为服务大众生活的机器人。（现在还在努力学习完善中）

初次见面，请大家吃葡萄。

（吃了我的葡萄，要继续往下看哦）

为什么要致力服务生活？

因为生活中有许多人需要帮助，如老人、残疾人等等。

但生活环境太复杂了，除开这颗葡萄，还有无数种的物品，形态、功能、用法各不相同：机器人应该怎样去识别它们？又应该怎样去拿起？还应该发多大的力才能保证不拿坏？

目前还没有一款机器人能全部做到。

这款机器人出现就是为了去解决这个难点。

▍先看它的灵巧来源

大家看，拿起杯子的过程，都用了哪些感知能力？

视觉——认识杯子：通过相机认识物体，了解布局。

接近觉——找到杯子：通过微型激光雷达和接近传感器，接近物体，判断距离，精准辨位。（人体也有类似的功能，当你老板站在你身后的时候，你会不自觉地感到一股凉意）

触觉——感知杯子：全手覆盖高灵敏度触觉皮肤，能判断接触，辅助视觉，感知物体状态。

力觉——拿放杯子：通过腕部力传感使动作更轻柔，避免损伤物体。

它身上还有多传感器信息融合技术，就像人闭着眼睛也能拿到面前的物品一样，在行动中更精准执行任务。

它拥有3根手指、8个可独立控制关节，最大持续指尖力可达15牛，最大关节速度一秒钟能够转动600度，又快又有力。

柔性驱动的指尖设计也有效提升了手指的抗冲击能力，让“手”更加可靠。

可轻松拿捏不同形状尺寸物体和高动态的难度动作。

▍再看它的灵巧操作

光说不练假把式，接下来看看它的操作！

大家试试拿水瓶，从左手抛到右手

抛接等高动态动作，实时性要求极高，执行或感知上的细微误差都会造成失败。

在拿起物品的那一刻，便要根据传感器确定好物品在手内的位置与姿态，规划出高动态动作轨迹。

再根据实时预测的物体飞行轨迹在数毫秒内计算出最优拦截时间、最优拦截位姿与最优拦截轨迹，保证抓抛物品被平稳拦接。

双手配合倒液体，确保两个物体不触碰

双手配合摇液体，确保两个物体紧碰不分开

双手协同稍有不慎就会产生过大冲击力，灵巧手会坏、物品也会坏。结合视觉和触觉，调整到最合适的握姿，基于机械臂末端力传感信号的力位混合控制，实现双手协同动作。

可能之前几个操作，大家还没完全感受到它的灵巧。

接下来，它的操作有多细，请看数字。

搅拌棒直径8mm，插孔9mm。

仅仅依靠头部相机，通过对物体间相对位置的迭代估计，并融入微小的触觉感知，便能获得稳定的搅拌棒、孔的识别与定位。

搅拌棒是无纹理、高反光的细长物体，尤其是在插搅拌棒的过程中，不仅搅拌棒会遮住孔，搅拌棒的反光还会倒映出孔，让视觉产生混淆。

于是它学习了人类穿针线时的处理方式：在失败后，立马重试，逐渐接近真实孔位、确保完成插孔操作。

在现实生活中误差不能完全避免，机器人需要处理因此造成的任务失败，并实时感知任务状态，识别失败并自主调整策略，最终成功完成任务，这就是它的容错机制。

大家搅拌液体的时候一般会怎么做？用手臂或者手腕搅动。

这款灵巧手也可以，但它必须用极高的感知能力和控制精度，来展现它的“灵巧”。

手指搅拌

只用手指搅拌还真有点难，还好它会深度学习，还有可以无限试错的仿真环境。

为了修炼手指搅拌，它在仿真世界里试了很久，收集了丰富的学习数据和优化策略，在回到现实世界前，还练习了仿真环境 (sim) 与真实环境 (real)迁移法，将学到的经验带到现实中。

于是觉醒了捻物

这么多经验，让这款灵巧手在指尖接触到搅拌棒时，便能很快、很稳地生成三个手指的协同运动。

并对搅拌棒施加合适的力，在保证搅拌棒不掉落的前提下，按期望轨迹搅拌杯子里的液体。

看到这，是不是想留点什么言？

“写对联……摸麻将……按摩……吹头发……弹钢琴……打羽毛球……带娃……”

这是在最近的展示过程中，朋友们和它的互动。

大家的想象更加地证明了生活中使用场景的复杂和多样，这对这款灵巧手的灵巧操作能力是巨大挑战。

不过官方称，接下来这款灵巧手会学习更多技能，早日成为服务大家生活的机器人。今天就到这儿吧，期待这款灵巧手尽快与大家见面。

▍彩蛋来了！

除了上面那款灵巧手，腾讯Robotics X实验室还针对人居环境自主研发了一款高性能七自由度拟人机械臂，具有运动灵巧、爆发力强、触控一体以及柔顺安全等特点，可负载6kg以上，最大速度7.4m/s，最大加速度44.5m/s²。

不同于传统的协作型机械臂，它采用了绳索传动与差分驱动相结合的方式，不仅有效降低了传动摩擦和运动惯量，还实现了多电机多关节协同驱动，具有高动态运动能力。此外，TRX-Arm前臂集成了768点的触觉阵列，其刷新频率高达1000Hz，以此实现了酒瓶在滚动和平衡过程中的高频实时定位。

（具体功能，等他成熟一点再和大家分享）

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