精一伙伴 | 启元机器人发布 PrimeUMI 采集设备,行业首发爪尖六维力,擦拧游刃有余
近日,启元机器人正式发布了 PrimeUMI——业内首款内置六维力的UMI采集设备,支持精细力控操作,擦拧任务游刃有余。一套UMI双手采集设备,左右手每个采集端分别内置了两个精一微感的MEMS微型六维力传感器。
启元机器人是上纬新材旗下的消费级人形机器人品牌,也是精一微感的合作伙伴。展示视频中演示了启元机器人UMI采集设备在进行擦桌子动作,动作中六个方向的力/力矩实时输出,数据反馈精准高效。
启元将个人机器人带入千家万户,PrimeUMI依托先进技术范式,赋予用户亲手训练的能力。个人机器人将持续进化,更加智能。
01 初代UMI 记了视觉,漏掉了力触觉
机器人要学会一个动作,得先有人做一遍给它看。2024 年出现的UMI(Universal Manipulation Interface,通用操作接口)换了个思路:操作员手持一只夹爪,把动作直接录下来,记的是夹爪在空间里的位置轨迹和开合角度。这类手持夹爪上,腕部相机是唯一的传感器,夹爪开度全靠视觉估算;采集到的数据都属于视觉与几何信息。位置轨迹记录了手怎么动,开合角度记录的是夹爪张开到什么程度;至于手上的力有多大、在什么时刻达到峰值,数据里没有对应项。
02 为什么必须是六个分量
力是被测出来的,但一路力不够用。法向力、切向力、扭矩在一个动作中同时出现,且各自独立变化。只测其中一路,无法区分是「下压得更用力」还是「推移得更急促」——两者可能给出相同的合力数值。只有六个分量齐备,动作的力学过程才可复现。六个分量放在一起,一段动作才解释得清。
| 六维力 = 三轴力 + 三轴力矩 | |
| 3 轴力沿 X / Y / Z 三个方向的力(N) | 3 轴力矩绕 X / Y / Z 三个轴的力矩(N·m) |
03 把六维力做进夹爪爪尖
六个分量要在设备上测出来,设备装在哪就决定了能不能用。放在腕部和塞进手持夹爪里的,是两回事。手持设备的约束比装在腕部苛刻得多:它得轻;得小,尺寸要贴近人手的尺度,否则采出来的动作本身就是变形的;还得耐造,在真实场景里反复使用。六维力要进这个空间,就要做到三件事:体积小、一致性强、量程和准度高。把六维力压进手持尺寸,靠的是硅应变片和玻璃微熔两项工艺:
| 010 / 015 / 020 三个尺寸档 | ||
| 10×10mm 最小端面 面向指尖内腔 | 1 kHz采样频率 020-050 | 6 路力与力矩 逐台标定 |
图 03|集成F6-020-050六维力的机器人爪尖示意图(左侧为实物,右侧为组成部分)
精一微感公司微型六维力的3个系列量产产品参数:
04 写在最后
当采集设备开始同时记下「怎么做」和「使了多大劲」,机器人学到的动作里,才第一次带上了手感。个人机器人要「养成」,靠的就是这些数据。这一次,把六维力接进采集设备的是合作伙伴启元机器人,夹爪上那颗六维力传感器来自精一微感。







