Lancio di un nuovo prodotto: ExoArm-7 Pro porta la teleoperazione a doppio braccio naturale nella ricerca sull'intelligenza artificiale applicata al corpo.

Lo sviluppo di robot efficienti richiede ben più che la progettazione di hardware più potente o di modelli di intelligenza artificiale più complessi. I ricercatori necessitano anche di un metodo pratico per trasferire i movimenti umani naturali ai sistemi robotici e raccogliere dati dimostrativi di alta qualità per l'apprendimento per imitazione, l'intelligenza artificiale incarnata e lo sviluppo di modelli Visione-Linguaggio-Azione.

Per supportare questi flussi di lavoro, Foxtech Robotics presenta l' esoscheletro indossabile ExoArm-7 Pro , un sistema leggero a doppio braccio per l'acquisizione del movimento e la teleoperazione, progettato per la ricerca robotica, la raccolta di dati per dimostrazioni umane e la creazione di set di dati VLA.

Grazie alla combinazione di tracciamento del braccio a 14 gradi di libertà, feedback dell'encoder ad alta precisione, campionamento ad alta velocità, rilevamento dual-IMU, software multipiattaforma e un SDK ufficiale, ExoArm-7 Pro offre ai team di ricerca un modo più diretto per acquisire il movimento degli arti superiori umani e mapparlo su piattaforme robotiche.

Per i progetti che richiedono anche dati dettagliati su dita e mani, il sistema può essere ampliato con i guanti per teleoperazione ExoGlove Pro , disponibili come optional.

Cattura movimenti naturali a doppio braccio con tracciamento a 14 gradi di libertà

Molte attività di manipolazione richiedono movimenti coordinati di entrambe le braccia, anziché di un singolo effettore finale. Afferrare un oggetto di grandi dimensioni, aprire un contenitore, organizzare gli attrezzi, piegare materiali o trasferire un oggetto da una mano all'altra richiedono movimenti sincronizzati e continui cambiamenti nella posizione delle articolazioni.

ExoArm-7 Pro utilizza 14 giunti passivi, sette per ciascun braccio, per catturare i movimenti naturali del corpo umano. Invece di chiedere a un operatore di controllare ogni giunto del robot in modo indipendente, la struttura indossabile registra il movimento del braccio dell'operatore e lo converte in dati utilizzabili per la teleoperazione robotica o per la raccolta di dati relativi a dimostrazioni umane.

Questo approccio facilita la raccolta di traiettorie bimanuali coordinate, consentendo al contempo all'operatore di eseguire i compiti in modo familiare e intuitivo.

Feedback ad alta precisione per una mappatura del movimento più accurata

Un'efficace teleoperazione dipende da ben più che dal semplice rilevamento di ampi movimenti del braccio. Piccole variazioni nell'angolo delle articolazioni possono influenzare la posizione e l'orientamento di un braccio robotico, soprattutto durante la manipolazione a distanza ravvicinata o in compiti coordinati che coinvolgono entrambi i bracci.

ExoArm-7 Pro fornisce dati articolari a 14 bit per un feedback di posizione preciso. I suoi moduli encoder articolari, sviluppati internamente, sono progettati per rilevare sottili variazioni angolari, contribuendo a migliorare la precisione e la stabilità della mappatura del movimento uomo-robot.

Ciascun modulo articolare pesa meno di 70 g, supporta una coppia di carico fino a 10 N·m e include un limite meccanico regolabile. Questo design modulare contribuisce a bilanciare le prestazioni di motion capture con la necessità di una struttura indossabile leggera.

Campionamento fino a 1000 Hz con latenza bassissima a livello di millisecondi.

Quando un robot segue un operatore umano, i dati ritardati o a bassa frequenza possono far sembrare il movimento sconnesso e possono ridurre la qualità della dimostrazione raccolta.

ExoArm-7 Pro supporta frequenze di campionamento dei dati articolari fino a 1000 Hz e un controllo a bassa latenza a livello di millisecondi. L'elevata frequenza di aggiornamento consente al sistema di catturare rapidi cambiamenti di movimento e fornire dati reattivi per la teleoperazione in tempo reale.

Per i ricercatori che creano dataset per l'apprendimento per imitazione o VLA, questo fornisce anche una registrazione densa del movimento che può rappresentare meglio come un compito si sviluppa nel tempo, dall'approccio iniziale alla manipolazione e al completamento.

Rilevamento Dual-IMU per informazioni di movimento più complete

Gli angoli delle articolazioni forniscono dati essenziali sul movimento del braccio, ma anche l'orientamento e i movimenti più ampi del corpo possono influenzare la teleoperazione. ExoArm-7 Pro include quindi un sistema di rilevamento a doppia IMU per ampliare il tracciamento del movimento e dell'orientamento.

La confezione standard include un sensore IMU montato sulla schiena e un sensore IMU esterno. Insieme ai dati relativi alle articolazioni, questi sensori forniscono una base più completa per interpretare i movimenti dell'operatore e integrare il sistema indossabile con diverse piattaforme robotiche.

Design leggero per sessioni di raccolta dati più lunghe

I sistemi indossabili devono rimanere pratici anche durante dimostrazioni ripetute. Un peso eccessivo può aumentare l'affaticamento dell'operatore, limitare i movimenti naturali e ridurre la coerenza delle prestazioni durante lunghe sessioni di raccolta dati.

ExoArm-7 Pro integra la sua struttura a doppio braccio in un design ergonomico indossabile da 2,6 kg. La sua costruzione leggera è pensata per rendere l'utilizzo più confortevole, mantenendo al contempo la precisione necessaria per lo sviluppo della robotica.

Il sistema offre anche maniglie di controllo personalizzabili e un adattatore per guanti opzionale, consentendo ai team di configurare l'interfaccia operatore in base ai diversi robot e alle attività di manipolazione.

Estendi il tracciamento del braccio per acquisire dettagli precisi della mano con ExoGlove Pro

Il solo movimento del braccio è sufficiente per alcune attività di teleoperazione, ma la manipolazione precisa richiede informazioni aggiuntive su mani e dita. Afferrare piccoli oggetti, azionare strumenti, ruotare componenti o manipolare materiali flessibili può dipendere dalla postura dettagliata delle dita e dal movimento della punta delle dita.

L'ExoGlove Pro opzionale estende le funzionalità di ExoArm-7 Pro, passando dal tracciamento di entrambe le braccia alla cattura del movimento di mani e dita. Grazie a cinque sensori proprietari VetraSense, il sistema a guanto è in grado di ricostruire una posizione completa della mano a 25 gradi di libertà (DOF). Ogni polpastrello supporta il tracciamento a 6 DOF, mentre il feedback di vibrazione regolabile può fornire un ulteriore canale di interazione per la teleoperazione.

ExoGlove Pro supporta l'uscita dati fino a 180 Hz e una latenza cablata inferiore a 10 ms. Il supporto SDK multipiattaforma e gli algoritmi di retargeting del movimento aiutano gli sviluppatori a mappare i movimenti della mano acquisiti su diverse mani destre e piattaforme robotiche.

ExoGlove Pro è un accessorio opzionale venduto separatamente e non è incluso nella confezione standard di ExoArm-7 Pro.

Progettato per l'integrazione su diverse piattaforme robotiche.

I team di ricerca lavorano spesso con diversi bracci robotici, mani destre, sistemi operativi e architetture di controllo. Un dispositivo di raccolta dati è utile solo se può essere collegato al resto dell'ambiente di sviluppo.

ExoArm-7 Pro offre un SDK ufficiale e supporto gratuito per l'integrazione, a supporto dello sviluppo di piattaforme robotiche. La sua interfaccia software visuale è compatibile con Windows, macOS e Linux, offrendo a laboratori, università e aziende del settore robotico maggiore flessibilità nella creazione di sistemi di teleoperazione e flussi di dati.

La combinazione di impugnature configurabili, integrazione opzionale con guanti, dati articolari ad alta frequenza e software multipiattaforma rende il sistema adatto sia a prototipi di ricerca in fase iniziale che a progetti di raccolta dati più strutturati.

Applicazioni per l'intelligenza artificiale incarnata e l'apprendimento robotico

ExoArm-7 Pro è progettato per una vasta gamma di flussi di lavoro di ricerca e sviluppo, tra cui:

• Teleoperazione con robot a doppio braccio
• Raccolta dati di intelligenza artificiale incorporata
• Registrazione di una dimostrazione umana
• Creazione di un dataset per l'apprendimento per imitazione
• Raccolta dati VLA
• Ricerca sulla manipolazione abile
• Sviluppo di laboratori e formazione nel campo della robotica

I ricercatori possono utilizzare il sistema per dimostrare direttamente le attività di manipolazione, raccogliere traiettorie di movimento sincronizzate e creare set di dati che riflettano il modo in cui gli esseri umani coordinano entrambe le braccia durante operazioni reali.

Cosa è incluso?

La confezione standard di ExoArm-7 Pro include:

• 1 × Esoscheletro indossabile ExoArm-7 Pro
• 1 × Sensore IMU montato posteriormente
• 1 × Sensore IMU esterno

Il pacchetto opzionale ExoGlove Pro include:

• 2 guanti per motion capture
• 1 × Ricevitore wireless e modulo batteria
• 2 cavi dati USB-C

Un collegamento più diretto tra il movimento umano e l'apprendimento robotico

La qualità del comportamento di un robot dipende in larga misura dalla qualità dei dati utilizzati per addestrarlo e controllarlo. Catturando movimenti naturali di entrambe le braccia ad alta velocità ed estendendo il flusso di lavoro ai movimenti dettagliati delle mani quando necessario, ExoArm-7 Pro contribuisce a colmare il divario tra la dimostrazione umana e l'esecuzione robotica.

Per i team che sviluppano intelligenza artificiale incarnata, modelli VLA, manipolazione a doppio braccio o teleoperazione destreggiata, il sistema fornisce una base indossabile e pronta per l'integrazione per trasformare le azioni umane in dati strutturati per l'apprendimento robotico.