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丰田汽车发布第三代人形仿生机器人“T-HR3”
——可远程同步控制的灵活机器人问世——



(2017年11月22日,北京)丰田汽车公司(以下简称“丰田”)发布了第三代人形仿生机器人“T-HR3”。通过控制力量的扭矩伺服模块以及灵活进行全身操作的主控系统等组成部分,控制者能感受到T-HR3所受的外力,同时让T-HR3做出与控制者相同的动作。



【主控系统与T-HR3】

丰田以往发布的第一、二代的人形仿生机器人可演奏乐器,根据编程实现手指动作等位置控制的准确性。本次发布的T-HR3则着眼于可在家庭、医疗机构等各种场景下为生活提供安全支持的伙伴机器人,可以完成更加轻柔、灵活的动作。未来,机器人不仅在家庭和医疗机构中发挥作用,在灾区、工程作业、航天等领域也将大展身手。


T-HR3的核心技术是扭矩伺服模块,由扭矩传感器、电动机、减速机等零部件组成,是丰田与多摩川精机株式会社和日本电产科宝电子株式会社联合开发的产品。扭矩伺服模块借助内置的高灵敏度扭矩传感器感知扭矩,控制电动机输出希望的扭矩。通过这一方式,能够在灵活控制机器人关节,做到轻柔动作的同时,将机器人所受外力传递给控制者。该扭矩伺服模块安装于T-HR3的29处关节和主控系统的16个部位内。


同时,借助上述的扭矩伺服模块、主控臂、主控脚和头戴式显示器组成的主控系统,就可以「即时操纵」机器人来精准模仿控制者的动作和力度。控制者通过头戴式显示器,可以通过搭载于机器人身上的立体摄像头所拍摄的立体影像确认状态。同时通过主控臂和主控脚,用宛如操纵自己的分身一样的感觉,远程操纵T-HR3。


此外,T-HR3通过扭矩伺服模块,还能实现全身协调平衡控制。被人或者周围的物体碰到也能保持自身平衡,而且它还搭载有主动规避干扰功能,能够避免与其他机器人或者控制者接触,使控制者可以安全地操作。


伙伴机器人部部长玉置章文表示,“丰田不仅制造汽车,还追求通过各种移动工具,达到‘让所有人享受自由出行’这一目标,T-HR3同样基于这一想法开发而成。伙伴机器人部潜心全力开发不仅‘聪明’,而且兼具能够使人安心的‘智慧’型机器人。T-HR3的前沿技术有助于今后的伙伴机器人发展,它的开发具有划时代的意义”。


丰田从20世纪80年代起致力于工业机器人的开发,并运用汽车生产开发技术,展开了在室内外均能协助人类工作,与人类共生的伙伴机器人的开发。今后,丰田还将逐步开发能够为老年人、残障人士以及医护人员提供帮助的辅助型机器人。


T-HR3预计将在11月29日至12月2日于东京BIG SIGHT国际会展中心举办的“2017年国际机器人展览会”上亮相。


【技术概要】


扭矩伺服模块


高灵敏度、高刚性“Cr-N薄膜扭矩传感器”与“电动机”、“减速机”等部件合为一体,实现紧凑型一体化。它安装于T-HR3和主动控制系统的各个关节内。




扭矩伺服模块配置




主要参数


主控系统 T-HR3
尺寸 全宽:850 mm 全长:1500 mm 全高:1450 mm 身高:1540 mm
重量 170 kg 75 kg
运动部件 16轴 32轴+10指
附件 数据手套/头戴式显示器 -

主要特点


“机器人关节可灵活控制”
利用扭矩自动控制技术,能够灵活控制关节,轻柔地传递接触周围所受外力,做到安全可靠的操作,避免伤害人和物体。
“全身协调平衡控制”
不同姿态时,针对接触周围人和物体所受外力,能够动用全身保持平衡。
“实时远程操纵”
通过主控系统,控制者和机器人可以同步感受外力,按照宛如控制者分身一般的感觉进行控制。主控脚可根据控制者的自然动作,控制机器人行走移动。



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