機(jī)器人“會(huì)用手”了靈活操作工具成現(xiàn)實(shí)

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2025-11-12 09:21:13 量子位

機(jī)器人“會(huì)用手”了靈活操作工具成現(xiàn)實(shí)。靈巧手如果不會(huì)使用工具，就跟夾爪沒什么區(qū)別。現(xiàn)在，能擰螺絲、掄錘子，玩轉(zhuǎn)各類工具的靈巧手已經(jīng)問世了。這款靈巧手出自銀河通用最新推出的神經(jīng)動(dòng)力學(xué)模型DexNDM。

在DexNDM的支持下，靈巧手實(shí)現(xiàn)了從能動(dòng)到能用的飛躍。通過分布有偏的真實(shí)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，無需成功示例，即可精準(zhǔn)彌合Sim2Real鴻溝，首次讓通用靈巧手能夠?qū)Χ囝愇矬w實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、多姿態(tài)、多軸向的旋轉(zhuǎn)操作。無論是微小零件還是大書本、長(zhǎng)棍、復(fù)雜幾何體，都能實(shí)現(xiàn)跨類別、跨尺寸、跨姿態(tài)的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。無論手掌朝上、朝下或側(cè)向，均能沿任意軸向進(jìn)行穩(wěn)定、持續(xù)的旋轉(zhuǎn)。此外，DexNDM還能自如地抓、轉(zhuǎn)、擰各類工具，勝任擰螺絲、家具組裝等長(zhǎng)程、復(fù)雜操作任務(wù)。

DexNDM的核心突破在于首次在真實(shí)世界中突破了手掌任意朝向的物體旋轉(zhuǎn)限制，實(shí)現(xiàn)了跨物體、跨姿態(tài)的穩(wěn)定手內(nèi)旋轉(zhuǎn)與工具操作。具體來說，DexNDM能在極具挑戰(zhàn)的手腕姿態(tài)下（如手掌朝下或側(cè)向），實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)物體沿長(zhǎng)邊的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以及小物體在多種轉(zhuǎn)軸下的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。它能處理從小型到細(xì)長(zhǎng)、從簡(jiǎn)單幾何到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的多種物體。

DexNDM的關(guān)鍵在于其關(guān)節(jié)級(jí)神經(jīng)動(dòng)力學(xué)模型。不同于以往整手建模的方式，DexNDM將復(fù)雜的手–物交互拆解到關(guān)節(jié)級(jí)，讓每個(gè)關(guān)節(jié)獨(dú)立預(yù)測(cè)自身的下一狀態(tài)，完成整手的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)。這種分解不僅顯著提升了數(shù)據(jù)利用效率，還能增強(qiáng)模型在不同物體、姿態(tài)下的泛化能力。為了學(xué)習(xí)到具有良好泛化性的動(dòng)力學(xué)模型，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套全自動(dòng)數(shù)據(jù)收集策略。在任務(wù)無關(guān)的隨機(jī)擾動(dòng)下，機(jī)器人能自主生成豐富的接觸數(shù)據(jù)，不用人工重置，也不會(huì)頻繁“翻車”。

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