Unitree G1 Dex3-1 Tangan Taktis Tiga Jari yang Dikendalikan oleh Gaya

Unitree G1 Dex3-1 Force-Controlled 3-Finger Tactile Dexterous Hand

Tangan taktil Dex3-1 dirancang untuk meningkatkan kemampuan G1 dalam menggenggam, memegang, dan memanipulasi objek dengan stabilitas dan kesadaran kontak yang lebih baik dibandingkan dengan penjepit dasar, mendukung penelitian, pendidikan, dan penggunaan prototyping.

Tangan yang cekatan adalah teknologi kunci yang memungkinkan bagi robot humanoid karena mereka mengubah sistem yang fokus pada mobilitas menjadi manipulator mobile yang praktis. Dalam ekosistem modular G1 dari Unitree, Dex3-1 dijelaskan sebagai tangan tiga jari opsional di mana ibu jari memiliki 3 derajat kebebasan aktif, sementara jari telunjuk dan jari tengah masing-masing memiliki 2 derajat kebebasan aktif, memberikan kemampuan menggenggam yang terkoordinasi dan penyelarasan objek.

Versi taktil secara khusus mengintegrasikan sistem penginderaan tekanan yang terdistribusi di seluruh telapak tangan dan ujung jari, memungkinkan robot untuk mendeteksi kontak, memperkirakan tekanan genggaman, dan bereaksi terhadap slip objek atau beban yang tidak merata—kemampuan yang menjadi pusat penelitian manipulasi modern dan tugas interaksi dunia nyata.

Desain dan Fitur

Arsitektur tiga jari untuk ketangkasan praktis

Dex3-1 menggunakan tata letak tiga jari (ibu jari, telunjuk, tengah) yang dimaksudkan untuk mendukung pola genggam umum seperti genggaman mencubit (ibu jari–telunjuk), genggaman tripod (ibu jari–telunjuk–tengah), dan penahanan stabil objek kecil. Unitree menggambarkan Dex3-1 untuk G1 sebagai tangan cekatan tiga jari dengan derajat kebebasan yang ditentukan per jari.

Dibandingkan dengan tangan antropomorfik lima jari, desain tiga jari sering kali bertujuan untuk memberikan ketangkasan yang berarti dengan kompleksitas mekanis yang berkurang, kontrol yang disederhanakan, dan berat yang lebih rendah.

Aktuasi yang dikendalikan oleh gaya untuk genggaman yang stabil

Dex3-1 umumnya dijelaskan menggunakan sendi kontrol gaya brushless mikro, termasuk enam sendi penggerak langsung dan satu sendi yang digerakkan oleh gear, mendukung perilaku kontak yang terkontrol dan manipulasi yang responsif.
Kontrol gaya membantu mengatur intensitas genggaman, yang dapat mengurangi penghancuran objek yang rapuh sambil juga menurunkan risiko slip saat robot menggerakkan lengan atau mengubah postur.

Penginderaan taktil di seluruh telapak tangan dan ujung jari

Versi taktil dari Dex3-1 mengintegrasikan sistem penginderaan tekanan yang dijelaskan sebagai 9 modul sensor tekanan, total 33 sensor tekanan yang terdistribusi di seluruh permukaan kontak utama.
Dokumentasi Unitree menggambarkan tata letak array penginderaan sebagai mencakup penginderaan telapak tangan dan beberapa zona sensor di seluruh bantalan jari dan ujung jari.

Penginderaan taktil meningkatkan ketahanan manipulasi dengan memberikan umpan balik langsung tentang di mana kontak terjadi, seberapa kuat, dan bagaimana itu berubah seiring waktu, yang sulit untuk diinduksi secara andal hanya dari penglihatan.

Struktur kompak untuk integrasi humanoid

Dex3-1 dirancang agar tetap cukup ringan untuk digunakan pada lengan humanoid. Spesifikasi vendor umumnya menggambarkan massa sekitar ~710 g dan dimensi sekitar 175 × 88 × 77 mm, mendukung integrasi tanpa meningkatkan inersia pergelangan tangan secara berlebihan.

Teknologi dan Spesifikasi

Derajat kebebasan (DOF)

Konfigurasi Dex3-1 yang terdaftar untuk platform Unitree G1 menentukan 7 total derajat kebebasan aktif, terdistribusi sebagai:

• Ibu jari: 3 DOF

• Jari telunjuk: 2 DOF

• Jari tengah: 2 DOF

Distribusi DOF ini memungkinkan pembentukan genggaman dan koordinasi jari di seluruh beberapa sumbu sendi tanpa kompleksitas dari tangan lima jari penuh.

Pendekatan aktuasi (sendi kontrol gaya)

Deskripsi produk umumnya mengidentifikasi struktur gerakan sebagai:

• 6 sendi kontrol gaya brushless mikro dengan penggerak langsung

• 1 sendi kontrol gaya brushless mikro dengan transmisi gear

Aktuasi penggerak langsung sering dikaitkan dengan pengurangan backlash dan responsivitas yang lebih baik untuk regulasi gaya/torsi, sementara transmisi gear dapat digunakan di mana penggandaan torsi kompak diperlukan.

Spesifikasi penginderaan tekanan taktil (versi taktil)

Spesifikasi taktil Dex3-1 dari Unitree mencakup:

• Total sensor tekanan: 33 (dijelaskan sebagai 9 modul yang totalnya 33 sensor)

• Rentang persepsi: 10 g hingga 2500 g

• Penerimaan maksimum (tidak rusak): 20 kg

Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa sistem taktil dirancang untuk mendeteksi kontak ringan serta gaya tekan yang lebih kuat tanpa kerusakan di bawah batas yang dinyatakan.

Operasi termal dan lingkungan

Versi taktil mencantumkan rentang suhu kerja:

• −20°C hingga 60°C

Nilai referensi kondisi beban

Unitree menggambarkan pengujian kondisi beban (menggenggam objek kaku bulat 5 cm pada suhu ruangan) yang menunjukkan:

• Berat maksimum: 500 g

• Daya maksimum: 400 W @ 3 s

Angka-angka tersebut biasanya digunakan sebagai titik kinerja referensi daripada jaminan universal untuk semua ukuran objek dan kondisi gesekan.

Komunikasi dan telemetri

Dokumentasi taktil Dex3-1 dari Unitree menggambarkan antarmuka data berkecepatan tinggi termasuk:

• Laju komunikasi: 1000 Hz
  Ini juga mencantumkan bidang umpan balik perseptual seperti posisi sendi, kecepatan, torsi, suhu, tegangan/arus, dan nilai tekanan sensor, mencerminkan perannya sebagai komponen manipulasi yang siap untuk penelitian.

Dokumentasi pengembang Unitree juga membahas pertimbangan keselamatan operasional untuk tangan cekatan untuk menghindari gangguan selama gerakan robot.

Aplikasi dan Kasus Penggunaan

1) Penelitian manipulasi humanoid dan penggengaman berbasis pembelajaran

Versi taktil dari Dex3-1 sangat relevan untuk laboratorium yang membangun sistem manipulasi menggunakan pembelajaran tiruan atau pembelajaran penguatan. Umpan balik taktil dapat meningkatkan kualitas data dan tingkat keberhasilan dalam tugas-tugas seperti:

• menggenggam objek yang tidak dikenal

• menyesuaikan genggaman di bawah slip

• memanipulasi barang dengan sebagian terhalang

• perilaku kaya kontak seperti mendorong, menekan, dan penempatan yang terkontrol

Karena sistem ini menyediakan baik sendi kontrol gaya dan penginderaan kontak terdistribusi, ia dapat mendukung eksperimen yang memerlukan penyetelan gaya genggaman yang halus daripada penutupan berbasis posisi semata.

2) Pendidikan, pelatihan robotika, dan platform demonstrasi

Dalam lingkungan pengajaran, Dex3-1 taktil dapat digunakan untuk mendemonstrasikan:

• perencanaan genggaman dan koordinasi multi-jari

• fusi sensor antara penglihatan dan sentuhan

• konsep kontrol gaya dan penanganan yang aman

• ambang deteksi kontak dan pemetaan taktil

Ini menjadikannya berguna untuk kurikulum robotika lanjutan yang fokus pada manipulasi humanoid daripada hanya locomotion.

3) Prototipe penanganan industri dan pilot interaksi alat

Sementara banyak tugas otomatisasi produksi menggunakan penjepit khusus, tangan cekatan sangat berharga dalam pilot tahap awal dan uji kelayakan yang melibatkan objek campuran. Contohnya termasuk:

• menangani komponen kecil dalam orientasi yang bervariasi

• memegang instrumen atau alat inspeksi

• berinteraksi dengan pegangan, saklar, atau fixture uji (tergantung skenario)

Tangan taktil juga dapat mendukung penanganan yang lebih stabil dari barang dengan gesekan yang tidak pasti atau geometri yang tidak konsisten.

4) Tugas interaksi mirip manusia

Ketangkasan tiga jari dan penginderaan sentuhan dapat meningkatkan demonstrasi interaktif seperti:

• mengambil dan menyerahkan objek kecil

• penahanan stabil saat humanoid bergerak

• penempatan lembut ke dalam wadah atau area yang ditandai

Skenario ini menyoroti tidak hanya keberhasilan genggaman tetapi juga kelancaran dan keandalan, yang dapat ditingkatkan oleh umpan balik taktil.

Keuntungan / Manfaat

Kesadaran kontak dari penginderaan taktil terintegrasi

Versi taktil 33 sensor tekanan memberikan pengukuran eksplisit tentang kontak dan distribusi tekanan, memungkinkan penanganan yang lebih kuat daripada sistem yang hanya mengandalkan penglihatan atau inferensi arus motor.

Stabilitas genggaman yang lebih baik melalui sendi yang dikendalikan gaya

Pendekatan aktuasi yang dikendalikan gaya dapat membantu mengatur tekanan genggaman, meningkatkan stabilitas saat objek bergeser atau saat gerakan lengan memperkenalkan gaya gangguan.

Ukuran kompak dan berat yang ramah humanoid

Dengan berat sekitar 710 g dengan rumah kompak, Dex3-1 dirancang untuk cocok dengan pergelangan tangan humanoid tanpa membuat gerakan lengan menjadi terlalu lambat atau sulit untuk disesuaikan.

Umpan balik berkecepatan tinggi yang cocok untuk R&D

Laju komunikasi yang terdaftar 1000 Hz dan bidang telemetri yang kaya mendukung kontrol lanjutan, pencatatan, dan eksperimen manipulasi waktu nyata.

Bagian FAQ

Apa itu tangan cekatan taktil Unitree G1 Dex3-1?

Versi Tangan cekatan taktil Unitree G1 Dex3-1 adalah tangan robot tiga jari yang dikendalikan gaya untuk robot humanoid Unitree G1, yang memiliki 7 DOF dan array tekanan taktil 33 sensor untuk menggenggam yang sadar kontak.

Bagaimana cara kerja G1-DEX3-3FINGERHAND-TACTILE?

Ini menggunakan sendi kontrol gaya brushless mikro (terutama penggerak langsung) untuk menggerakkan sendi jari sambil mengatur gaya genggaman. Array taktil mengukur tekanan di seluruh telapak tangan dan ujung jari, memungkinkan penyesuaian genggaman yang didorong umpan balik.

Mengapa penginderaan taktil penting untuk manipulasi humanoid?

Penginderaan taktil membantu robot mendeteksi lokasi dan tekanan kontak, meningkatkan keandalan genggaman ketika penglihatan tidak sempurna atau ketika objek slip. Ini sangat berharga untuk penelitian, variabilitas penanganan dunia nyata, dan interaksi objek yang lembut.

Apa manfaat utama dari tangan cekatan taktil Dex3-1?

Manfaat utama termasuk 33 sensor tekanan, genggaman yang dikendalikan gaya, ukuran kompak, dan umpan balik berkecepatan tinggi yang cocok untuk kontrol lanjutan dan alur kerja penelitian.

Ringkasan

Versi Unitree G1 Dex3-1 Force-Controlled 3-Finger Dexterous Hand (Versi Taktil) (G1-DEX3-3FINGERHAND-TACTILE) adalah end-effector humanoid modular yang dirancang untuk memungkinkan manipulasi praktis melalui 7 DOF artikulasi jari, aktuasi sendi yang dikendalikan gaya, dan sistem tekanan taktil 33 sensor. Dengan umpan balik berkecepatan tinggi (terdaftar di 1000 Hz) dan faktor bentuk yang kompak serta ramah humanoid, ini secara luas diposisikan untuk menggenggam tingkat penelitian, pendidikan, dan prototyping di mana kontrol yang sadar sentuhan meningkatkan keandalan dan realisme dalam interaksi objek.