ノルウェーのロボット会社1Xは、最近、NEOヒューマノイドロボット専用に設計された新型25自由度（DOF）腱駆動ハンドを発表しました。この開発は、人間レベルの巧妙さに向けた重要な一歩であると同社は述べています。1Xによれば、再設計されたハンドは、精度、力、安全性、信頼性の面で向上しており、NEOがより広範な現実のタスクを実行できるようになります。ハードウェアの制約を排除することで、1Xは、物理的能力ではなく、人工知能とトレーニングデータがヒューマノイドロボットが手で実行できるタスクを決定する主要な要因となることを目指しています。
最近、1Xはカリフォルニアの新工場でNEOヒューマノイドロボットの大規模生産を開始し、日常の家事を安全に支援する家庭用ロボットの商業化を進めています。
NEOヒューマノイドロボットハンドの技術革新
スマートハンド1Xは、NEOヒューマノイドロボットの新型25自由度（DoF）腱駆動ハンド設計が、人間に近い巧妙さ、力の感知、耐久性を提供し、先進的なロボット操作における大きなハードウェアの障壁を克服したことを明らかにしました。従来のロボットハンドは主に動作指令を受け取るだけで関節の力を正確に感知できないのに対し、新型NEOハンドは完全な力の制御と逆駆動能力を備えています。同社によると、すべての25自由度—手指と掌の22の駆動関節、手首の3つの関節—は同時に動作を生成し、外部の力を測定できるため、ロボットは物体を操作する際に接触を感じることができます。
これらのハンドは1Xの独自の腱駆動システムを使用しており、ギア比は約5:1から15:1で、ロボットで一般的に使用されるより高いギア比と比較して、この「力の透明性」により接触力が駆動装置を通じてフィードバックされ、ロボットは外部センサーに頼ることなく、物体が指に加える圧力を検出できるようになります。各関節は連続的な自己感知を提供し、ロボットはカメラに依存せずに各指と手首の位置を特定できます。指先と手の表面に埋め込まれた高解像度の触覚センサーと組み合わせることで、NEOは圧力、接触位置、せん断力を測定し、物体の滑りを即座に検出し、握り方を調整するのに役立ちます。
1XのCEO兼創設者Bernt Børnichはブログ記事の中で、「これらのハンドを持つことで、NEOは重要な閾値を越えました。このロボットは、今や人間が手で毎日行う操作を実行できるようになりました。これは業界が長年待ち望んでいた成果です。」と述べています。人間のようなロボットハンド1Xは、ハンドの人間的なインスピレーションによる関節分布、特に対応可能な親指が広範な精密操作タスクを実現できることを強調しています。デモでは、NEOがLEGOモデルを組み立てたり、ネジやコインを拾ったり、電球を取り付けたり、ドライバーを使ったり、手の中の物体を回転させたり、ファスナーを引いたり、ブドウを並べたり、お茶を注いだり、ソフトボールをキャッチしたり、USB-Cコネクタを挿入したり、ワイングラスを持ったり、表面を拭いたり、手話を行ったりする能力が示されました。
1Xのヒューマノイドロボット市場における今後の計画
同社はまた、ハンドの精度と力の組み合わせを強調しています。親指は最大トルク3.5 Nmを生成し、指関節は2.6 Nmに達し、指先の屈曲力は45ニュートンに達します。手首は17.75 Nmのトルクを生成し、工具の使用、持ち上げ、手押し車の押し、ドアの開閉をサポートします。位置精度は±0.2ミリメートルと評価され、家庭や工業環境で一般的な小物を操作することができます。これらのハンドは実際の操作のために設計されており、IP68の防水等級を持ち、食品安全材料で作られ、流水の下で自己洗浄が可能です。
その低慣性の腱駆動設計は、安全性も向上させ、偶発的な衝撃に対して指が弾力的に反応できるようにしています。
1Xによれば、これらのハンドは長期的な信頼性設計が施されており、すべてのコンポーネントと指のコンポーネントは数百万回の操作サイクルのテストをクリアしており、手首関節の検証は200万回以上の過負荷サイクルを超えています。同社は、専用の製造ラインで生産が開始されており、今年中に最大10,000本のハンドを生産できると述べています。モーター、腱、電子部品、触覚センサー、ソフトポリマー外殻を完全に社内で製造することで、1Xは大規模な展開と継続的なデータ収集を通じてヒューマノイドロボットの発展を促進し、具身的な人工知能システムを支援することを目指しています。