智恵さんはブドウを縫うことができるロボットアームを自作した。費用は1万元。

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他国の建国記念日に、アイアンマンのロボットアームを作りました！

これはやはり、ファーウェイの才能ある若者であるZhihuiによるもので、彼がこれまで手がけた中で最も複雑なプロジェクトでもあります。

さあ、ブドウの縫い方を見せてください。

「ぶどう包帯」を巻いた後、もともとひび割れていた傷は次のようになりました。

重要なポイント:

上記のすべてのプロセスは、トイレ内でリモートかつリアルタイムで完了できます。

その名前も非常に興味深いもので、ダミーと呼ばれています。

しかし、結局のところ、「ビリビリのワイルドアイアンマン」の称号を持つZhihuiは、これが彼の最も複雑なプロジェクト（4か月かかった）であり、そのハードコアレベルはそれ以上であるはずだと語った。

実は、このロボットアームは、内側も外側もすべて Zhihui によって作られたのです。

（友人たちよ、今日もまた志輝が私の防御を破る日だ）

当然、ネットユーザーは再び熱狂した。この感覚を味わってみよう（画面全体が「国民の真髄」で満たされている）。

業界関係者も驚きました。

（注：この記事の内容はZhihuijunの許可を得ています）

実際のロボットアームはどのようなものか

Zhihui が構築しようとしているロボットアームには、複数の相互作用方法があります。

たとえば、ロボットアームの先端を「フォースフィードバックグリッパー」に置き換えると、ポテトチップスをつかむことができるロボットアームに瞬時に変わります。

「フォースフィードバックグリッパー」に加えて、異なるエフェクタを使用すると、達成できる結果も異なります。

「レーザー」を設置することで立体的な彫刻が可能
「ペイントブラシ」をインストールすれば、絵や書道を始めることができます
6軸彫刻機として使用するための小さな「スピンドル」を取り付けます

そして、上記に示されているものはすべて同期現実です。

さらに、Zhihuijun はさまざまなインタラクション方法も作成しました。

たとえば、最先端のテクノロジーである拡張現実(AR) と組み合わせることで、まさに「ポイントアンドシュート」機能が可能になります。

ティーチペンダントを通して開く方法もあります。

この教育装置も Zhihui によって設計されました。彼の言葉は次のとおりです。

どこにいてもスクリーンがあります。

これは、Zhihuijun が設計した小型の無線インテリジェント端末であり、このロボットアームの「仲間」でもあります。

低電力 Bluetooth を介してロボットアームにシームレスに接続でき、接続後はロボットアームのさまざまなステータス情報を表示したり、さまざまな機能をリアルタイムで切り替えたりすることができます。

もちろん、Zhihui はより「現実的な」グラフィックアプローチも使用しました。

さらに、シリアルポートとコマンドラインを使用する 2 つのマニアックな方法もあります。

こんなにワイルドなアイアンマンのロボットアームはどうやって「作られた」のでしょうか？

アイアンマンのロボットアームをどうやって作るのか？

このかっこいい「手」は、小型で高精度な 6 軸ロボットアームです。

一般的に、ロボットアームの構造は、主にロボットアームの設計、閉ループサーボ、コントローラ、空間位置決め装置の 4 つの部分に分かれており、それぞれロボットの胴体、心臓、小脳、目に対応しています。

ロボットアームの設計は、ロボットの「胴体」の部分を指し、機構解析、外観設計（3Dモデリング）、材料選定など、ロボットが安定して動くために必要なステップです。

もちろん、ここでのデザインはそれほど簡単ではありません。草案だけでも150 以上のバージョンがあります。

安定性＋安さと美しさを確保するために、最終的なロボットアーム本体はアルミニウムCNC（数値制御）加工（安定性確保）で作られ、その後、装飾は3Dプリント（コスト削減）で作られました。

このうち、CNC部品はZhihuijunさんが自宅に工場を持つUPホストの@XIKIIさんに製作を手伝ってもらったものです。8つの金属部品の製作には合計で半月かかりました。

最終的なデザインは次のようになります (チャイニーズレッドとアイアンマンレッド)。かなりいい感じです。

ロボットアームの「心臓部」である閉ループサーボは、ロボットアームが動作するための電力を供給するために使用されます。

具体的には、ソフトウェアには、FOCアルゴリズム、アブソリュートエンコーダとPIDアルゴリズム、CANバス通信プロトコルなどの部品が含まれます。ハードウェアには、モーターなどの材料の選択に加えて、放熱などの詳細も含まれます。

通常、ロボットアームにはブラシレスサーボモーターが使用されますが、ここではかなり大きいです。

Zhihui は比較的小型のロボットアームを作りたかったため、最終的に 0 バックラッシュの高調波減速機を備えたステッピングモーターを使用しました。単一駆動の効果は次のようになります。

6 軸ロボットであるため、6 個のステッピングモーター + 6 個のハーモニックリデューサーが全体として使用され、ソフトウェア設計とともにロボットアームの「心臓部」を形成します。

コントローラとは、ロボットアームの「小脳」のことを指し、ロボットアームの動きを制御し、さまざまな機能を実現するために使用されます。

運動学と動力学解析の原理を習得することに加えて、ソフトウェアとハードウェアの面で、回路設計、通信、電力管理などの追加の「スラッシュ」スキルも必要です。

実際、このロボットアームには12 個ものマイクロコントローラユニット (MCU) が搭載されています。

メインコントローラ (冗長設計を使用) とモーターサーボドライバ (CAN バスと電源マシン接続をサポート) の設計は次のとおりです。

回路設計に関しては、想像以上に複雑です。結局のところ、前述の「マルチコントロール」機能を実現するには、コマンドライン制御に加えて、Bluetoothや無線通信などの関連ソフトウェアとハードウェアも考慮する必要があります。

そうです、有線制御に加えて、Bluetooth、 WiFi 、2.4Gでもこのロボットアームを制御できます〜

最後は空間位置決め装置です。これはロボットアームの「目」であり、ロボットアームが「見て」、完了する必要のあるタスクを実行できるようにするために使用されます。

これには、共通の両眼視覚アルゴリズム、AHRS システム、力感知システムが含まれ、これらはすべてこのステップで完了します。

そうです、Zhihuiが設計したロボットアームは、「タスクを入力して完了する」などの単純な操作を実行できるだけでなく、本当に多角的にタスクを受け取り、リアルタイムで処理できる「インテリジェントロボットアーム」です。

簡単に言えば、認識には両眼視アルゴリズムを使用し、次に AI アルゴリズムを使用して姿勢推定などの操作を実行します。

ロボットアームに取り付けられた後、「ハンド」は人間の動きに基づいて一連の複雑な操作を完了できます（コントローラーは PS5 ハンドルから改造されています）。

もちろん、ソフトウェアによる手ぶれ補正、動作範囲の再マッピング、トルクの強化などの操作を行った後、ロボットアームは手よりも高い精度で操作を完了できます（手が震えるプレイヤーにとっては朗報です）。

最後に、これらの部分のソフトウェアアルゴリズムとハードウェアが組み立てられ、デバッグされます。

最終製品はこんな感じで、とてもスマートです。

それで、このロボットアームはどのレベルまで到達できるのでしょうか?

コストは10,000以内に抑えられます

周知のとおり、ロボットアームの価格は精度が高まるにつれて急速に上昇します。

比較的品質が良く、精度が 0.6mm の産業用 6 軸ロボットアームの価格は数万元ですが、精度が 0.02mm 程度の 4 大ファミリーの産業用ロボットアームの価格はすぐに数万ドルに上がります。

Zhihuijun のテスト結果によると、精度 0.01mm のダイヤルインジケータの精度は、エンドポイントの再現性測定で直接約 0.02mmに到達できます。

これほどの精度を持つロボットは高価になるはずです。

しかし、Zhihuijun によれば、Dummy のハードウェア全体のコストは10,000 元未満です。

もちろん、Zhihuijun は、ハーモニック減速機やロボットアーム本体など、すべて中古品であるコストも適切に節約しました (新品のハードウェアであれば、コストは 2 万元程度になるかもしれません)。

また、智慧軍氏によれば、このロボットアーム自体のサイズは非常に小さいため、可動範囲と精度もそれに応じて小さく、高くなります（市場にはこれほど小さく、これほど高精度なロボットアームは存在しないはずです）。

このようなロボットアームはどこで使用できるのでしょうか?

将来的に精度が向上し続ければ、遠隔手術が可能になるかもしれないと想像してみてください。

一部のネットユーザーは、より具体的な使用シナリオも想像している。

遠隔地であっても、大病院の医師が遠隔手術を通じて同時に人命を救うことができ、またインテリジェントなプログラム設定を使用して皮膚縫合などの簡単な手術を実行し、医師の時間をさらに節約することができます。

このプロジェクト自体に関しては、ネットユーザーの中には「自分たちの脳をオープンソース化する」と冗談を言う者もいた。

また、UP（マニュアルドッグヘッド）テクノロジー領域にも素晴らしい連携がいくつかあります。

もちろん、知慧軍が昨年末に「Huawei Genius Youth」に参加したことも知っています。

今回、志慧君のプロジェクトでは、オペレーティングシステムとAIコンピューティングプラットフォームにも、それぞれHuaweiのHongmengプロセッサとAscend Atlasプロセッサが使用されました。

任正非氏は8月2日、「世代ごとに才能がある」と題した演説で知輝のプロジェクトを称賛し、これがファーウェイのイノベーションの原動力であると指摘した。

しかし、2012 Lab に関しては、同社が過度な制限を課すことはありませんでした。例えば、自転車の自動運転を研究している人がいたのですが、会社はその人を制限しませんでした。
自転車を作るんですか？いいえ。これは彼の手の中の「メス」であり、将来的に役割を果たし、莫大な商業的価値を生み出す可能性がある。

次に、Zhihuijun はプロジェクトを組織化してオープンソース化することを計画しており、すでに GitHub にピットを設置しています。

ロボットアームを自作することに興味がある友達は、時々スクワットしに行ってもいいですよ〜