10 月 15 日，越疆科技 2021 云上新品發布會正式發布了自研的六自由度力反饋主手 Haptics 6D 及遙操作系統 Matrix.OS。本次發布的新品基于 5G 技術，達到了 0.005 mm 位置分辨率，0.1 N 力反饋精度，4 kHz 觸覺刷新率和 60 幀視頻流暢度，以極致的臨場感，實現了對人類觸覺、視覺等感知能力的無限延伸，是人類未來進入元宇宙虛擬空間中的人機交互接口，可實現對虛擬與現實空間之間的互操作。

 

 

越疆遙操作系統 Matrix.OS 由操作端、障礙段、遠程端三部分構成，通過力反饋主手及計算機進行感知，人在接收感知信息后進行決策控制，并通過 5G 或其他通訊模塊傳輸，實現對遠程機器人（從手）的操作。其中，遙操作主手 Haptics 6D 是本次發布的核心產品。

 

力反饋主手 Haptics 6D

 

實時力反饋，賦予人類觸覺感知能力

 

Haptics 6D 是一個六自由度，具有力反饋功能，可無重力、低阻力自由拖拽的遙操作主手設備。作為組成遙操作系統的核心，與用戶端直接操控的硬件，精準操作、實時反饋是關鍵。

 

力反饋主手 Haptics 6D

 

實時性力反饋是構建操作臨場感最基本要求，Haptics 6D 采用 6 個主動力反饋定制電機，結合 EtherCAT 實時總線，以及動力學模型補償算法，達到最小感知力 0.1 N 和 4 kHz 刷新率，高精度還原力覺。

 

實時力反饋

 

高精度操作是 Haptics 6D 的最關鍵指標，基于雙編碼器設計，使用前無需零點校準，結合零回差絲傳動機制，消除反向間隙，使位置分辨率達到 0.005 mm。

 

此外，串聯式六自由度結構和碳纖維航天材料輕質的本體設計，使得 Haptics 6D 獲得更大運動空間和高剛度、高強度的效果。同時 Haptics 6D 提供六個自定義按鈕，可根據個人使用習慣進行設定，靈活應對各種復雜操作需求。

 

遙操作系統 Matrix.OS

 

三大關鍵性技術，高速響應遠程操作

 

Matrix.OS 采用主從姿態同步算法，實現遠程圖像顯示方向對準，獲得更貼近自然的舒適操控，以流暢視野滿足細微場景的操作。

 

主從姿態同步

 

利用動態跟蹤算法，有效抑制超調和振蕩，提高位置跟蹤響應，結合 5G 超低時延通信，可確保主從機器人跟蹤延時 <10 ms。

 

動態跟蹤

 

基于笛卡爾空間位姿主從同步技術，實現對操作端同/異構從手直接控制。結合"同步-離合"切換控制擴大可操作空間，可實現主從運動范圍縮小 100 倍微小場景和放大 100 倍的巨大場景的直接操作。

 

Matrix.OS 實現了對人手的延伸，讓跨空間的操作 “觸手可及”，且操控準確自然，讓人的智慧與經驗得到了充分的釋放與傳遞，這是弱人工智能所無法替代的，這也正是人機協作機器人的價值所在。

 

遠程人機協作，釋放無限可能

 

越疆科技本次發布的 6 自由度主手將與其全系列協作機械臂組成遙操作系統，主要應用在核電、醫療、虛擬培訓場景中。在醫療領域，融入了包括經驗與決策等人類智慧的遙操作，可解決機器人無法處理判斷的問題，而通過視覺、力覺的實時感知反饋，能幫助醫生更立體、準確、快速的診斷病情，以及進行手術操作。

 

醫療手術模擬

 

遠程超聲檢測

 

核輻射實驗

 

眾所周知，遙操作主手設備當前價格仍然十分昂貴，一臺國外質量較好，達到醫療應用等級的遙操作主手價格將近百萬元，并且可擴展外設稀缺，系統相對封閉。越疆實現國產化后，價格可以降到 10 萬以下，不僅為用戶節省巨大成本，同時將帶來更廣泛的落地應用場景。

 

試想一下，未來的孩子可以通過遙操作主手在虛擬世界中獲取經驗和知識，得到技能培訓和提升；醫生可以借助遙操作設備，為偏遠地區的患者提供檢查和治療，讓有限的優質醫療資源效益最大化；在危險的工作場景中，比如帶電作業、核輻射區等，遙操作設備可以代替工人進行危險工作；甚至，在遙遠的外太空，我們可以利用遙操作設備進行探索和發現。