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機器人手畫圓圈，怎么就成為了一大難題了？

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機器人手畫圓圈，怎么就成為了一大難題了？

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機器人手畫圓圈，怎么就成為了一大難題了？

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機器之心報道
編輯：冷貓
世界機器人大會馬上就要開幕了 ， 于是我們最近多留意了一些機器人相關的信息 。
除了社交媒體上各類人形機器人出丑的搞笑視頻之外 ， 最近也有一些有意思的東西 。
比如一些會做家務的人形機器人 ， 床邊偽裝成臺燈的疊衣服機械臂 ， 新的通用型控制模型等等 。

已經開放預購的疊衣服機械臂 ， 但我們都認為這視頻好像 AI 生成的 。
直到我們看到了一個推文 ， 聲稱這是機械手「首次畫出圓圈」 。
我尋思不對啊 ， 今年已經 2025 年了 ， 會藝術創作的機器人都數不勝數了 ， 難道機器人還畫不出一個圓圈嗎？

發推的是華人研究者 Tom Zhang ， 是 DaxoRobotics 的創始人 ， 來自 賓夕法尼亞大學 GRASP 實驗室的博士 。
「我們花了兩天時間才畫出一個圓圈 。 據我們所知 ， 這是機器人手首次畫出圓圈？我們甚至沒有見過任何其他機器人手 ， 哪怕只有一點點遠程操作或人工智能能力來進行圓圈繪制 。 在紙上看起來很容易（字面意義上的玩笑） ， 但實際上并不簡單 。 」
等一下 ， 為什么畫個圈要花兩天時間？我們先看下他的機器手畫圈的視頻：

這和我們平常理解的機械臂畫圓完全不一樣 ， 沒有多軸向的坐標移動控制 ， 沒有手臂 ， 只有兩根「柔性的」手指夾著筆畫圓 。
這兩個手指并不是傳統的剛性關節設計 。 手指中有 40 條肌腱 ， 但沒有關節 ， 其運動是由肌腱進行控制 ， 傳統的逆向運動學（IK）求解器對此幾乎無能為力 。
根據介紹 ， 這個機械手似乎具備「無限」自由度 ， 并且目前具備 7 公斤的握力 ， 并且手指中間沒有電機結構 。
面對一些質疑 ， Tom Zhang 也回應道：我應該提一下 ， 我們甚至不知道該如何對這種行為進行硬編碼 ， 因為它是高度依賴肌腱驅動的 ， 根本沒有辦法用硬編碼來實現 。
當然它也不僅僅只會畫圈 ， Zhang 說還會「畫些其他東西」 。

在「畫圈」之前兩天 ， Daxo Robotics 就發了「超人類靈活性」的預告：在視頻中 ， 柔軟的手可以倒拿著筆 ， 暗示它可能能夠倒寫 —— 因此具有超人類的能力 。
所以現在看來 ， 「超人類的能力」就是畫圓？

當我還在疑惑「畫圓」超越人類能力的點在哪的時候 ， 網友的評論已經揭示了答案：原來人在畫圓的時候需要手腕運動…

Daxo Robotics 也不是第一次用這些趣味小動作出圈了 ， 不久前的機械手轉筆、拿撲克牌的操作也吸引了不少眼球 。 我們也做過視頻：

據 Tom Zhang 表示：「手」確實是一個連續譜系（多樣體） 。
「我們想要展示的是：即便在沒有人類對控制機制的明確理解的前提下 ， 也能涌現出精確的運動 。 」
當時這個機械手叫做 Muscle v0 ， 具有超高靈巧度（無限自由度）、為機器學習量身定制、堅固耐用 ， 性能可靠的特征 。
Daxo Robotics 不僅借鑒了人手的外形 ， 更融入了人類肌肉控制的核心原理 。 當他們打造出機械手的第二根手指時 ， 它就已經能夠旋轉筆桿了 。
對于剛性機器人來說 ， 「自由度」是一個相對容易定義的概念 。 但在柔性機器人中 ， 自由度理論上是無限的 。
一個更有意義的衡量方式是「可驅動自由度」的數量 —— 而的這只手能夠具備數以百計的可驅動自由度 。
同時 ， 這個機械手是為機器學習而生的 。
可以通過遠程操控和仿真模擬兩種方式采集數據 。 為了實現這一點 ， 他們甚至「魔改」了現有的模擬器 ， 自行構建了可變形的柔性結構模型 。
這款機器手擁有豐富的傳感能力 ， 能提供高維度的力反饋信息 。 與此同時 ， 輸入給機器人的控制信號本身也是高維度的 ， 為學習提供了極大的探索空間 。
由肌腱控制的柔性機械手 ， 在自由度和靈活度上顯著比剛性關節控制的機械手優越 。 而從目前的演示來看 ， 哪怕控制機制仍然不完全明確 ， 但柔性機械手在精確控制方面似乎也不遑多讓 。
所以非剛性的機械手是否真的具備更高的上限呢？歡迎在評論區討論 。
參考鏈接：
https://x.com/tom_jiahao/status/1952042477541826690
https://x.com/tom_jiahao/status/1942526958035976379
https://x.com/adcock_brett/status/1952037740972838988
【機器人手畫圓圈，怎么就成為了一大難題了？】https://daxo-robotics.com/#four

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