硅步Robot

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硅步机器人机器人研发和代理

  • 2020-02-14
  • 发表了主题帖: 全国首例!72岁高位截瘫患者用意念吃油条、打麻将,浙大脑机接口创多项第一

    ​“握住,很棒,向自己的嘴巴移动,再往回一些,好差不多,停!”随着张先生吸溜一口可乐,病房里响起了一片掌声。   张先生今年72岁,两年前因为车祸造成第四颈髓层面损伤,四肢完全瘫痪。经过系统训练,现在他不仅可以握手,还能拿饮料、吃油条、玩麻将,只不过这些动作不是用他自己的手来做的,而是他用“意念”控制外部机械臂及机械手来完成。   1月16日,浙江大学对外宣布“双脑计划”重要科研成果,这是高等研究院“脑机接口”团队与浙江大学医学院附属第二医院神经外科合作完成国内第一例植入式脑机接口临床研究,患者可以完全利用大脑运动皮层信号精准控制外部机械臂与机械手实现三维空间的运动,同时首次证明高龄患者利用植入式脑机接口进行复杂而有效的运动控制是可行的。   除了吃喝、社交、娱乐外,这项最新成果将有助于肢体瘫痪患者进行运动功能重建,从而提高生活质量,未来也将对辅助运动功能、失能者功能重建、老年机能增强等更多领域产生积极影响。   大脑与机械的心灵感应,这不是第一次,但难度很大   在浙大二院16楼功能神经外科的一间病房里,张先生刚刚午休结束。护士一边叫着“外公,外公”,一边轻轻地在他腿上盖了一块毯子。而那边,工作人员已经把设备调试好了。这一天的训练由此开始。   工作人员把一个放着油条的杯子放在机械手的旁边,张先生用“意念”让机械手对准位置,张开手指,握住杯子,一步一步往回挪。挪的过程并不都十分顺畅,有时候往左偏一点,有时候往右偏一点,张先生得“使劲”想着“往右”或“往左”,调整机械臂的方向,经过近半分钟的努力,机械手终于把杯子挪到了他的嘴边,张先生吃到油条了。   抓、握、移,这些对常人来说再简单不过的动作,背后却是信号发送、传输和解码等一系列复杂的过程。因此,这一“转念”之间的过程,对像张先生这样脊髓神经损伤、运动功能丧失的残障人士而言,是不可能完成的任务。   近年来兴起的脑机接口技术为这类患者带来了福音。   所谓脑机接口,就是在大脑和假肢等外部设备之间建立一条直接传输大脑指令的通道,实现在脊髓及运动神经通路损坏但大脑皮层功能尚健全的情况下,脑部的信号也能通过计算机解读,直接控制外部设备。   早在2012年,浙大团队就在猴子脑中植入微电极阵列,运用计算机信息技术成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏四种手势的神经信号,使猴子能通过自身“意念”直接控制外部机械手臂。进一步的在2014年,浙大团队在人脑内植入皮层脑电微电极,实现“意念”控制机械手完成高难度的“石头、剪刀、布”手指运动,创造了当时的国内第一。   与前两次相比,现在这项最新成果,有什么不同呢?浙大求是高等研究院教授王跃明说,2014年的临床应用是在患者大脑皮层表面“盖”上一块电极片(皮层脑电电极),电极本身并未插入大脑皮层内部,属于开颅但不插入皮层的半植入式操作,不能检测到单个神经元的放电。而这次是把微电极阵列直接插入大脑运动皮层里面,是植入式操作,可以检测单个神经元细胞放电情况,获取的信号更直接、稳定和丰富。“相比非植入式研究,打个比方,植入式相当于在体育场里看足球比赛,能亲眼看到运动员是凌空抽射还是头球攻门,而非植入式的就像是在体育场外‘听’比赛,只能通过欢呼声或嘘声了解个大概。”   2012年的研究也属于植入式,但从猴子大脑到人类大脑,对所研究信号的解码、编码、运算方式及效率等都提出了挑战。首先,前者可以通过实际移动手臂获得脑信号,而瘫痪病人完全是想象运动,没有准确的运动信息用于构建解码器,信号质量较前者也不稳定;再有,人的大脑活动受环境影响更大,计算机处理这些信号的复杂性也会大大增加。   而既往在国际上已经报道的研究植入式脑机接口的志愿者均为中青年,而本次张先生是典型的高龄患者,在体力、注意力、情绪配合等方面都相对较弱。浙大二院神经外科主任张建民说:“这次实验的个体化程度要求高,没有任何先前经验可供参考,需要我们在围手术期管理、手术操作、电极植入精度以及术后训练模式、信号分析、医护照护等多个方面进行不断探索和创新。”   机器人辅助手术、非线性神经网络算法,都是新尝试   在做好充分的术前准备后,去年8月,研究方案经医院伦理委员会批准,并征得张先生和家属的知情同意后正式开始。   挑战从如何在尽量减少损伤的情况下将微电极准确无误地植入患者大脑开始。   张建民说,大脑皮层神经元共分为6层,实验需要将电极植入到第5层的位置。就像战国时期的宋玉在《登徒子好色赋》中所言“增之一分则太长,减之一分则太短”,电极植入的位置太浅了达不到效果,太深了又会损伤其他神经,难度非常大,“这对我们来说,是全新的手术。”   以往类似的手术都是传统的人工植入,虽然植入效果及后期脑电信号质量总体尚可,但精确程度还不是最理想。张建民想到了手术机器人。他们利用步进为0.1毫米的手术机器人,准确地将2个微电极阵列送入既定位置,误差控制在0.5毫米以内。这也是全球首例成功利用手术机器人辅助方式完成电极植入手术。   “在4毫米×4毫米大小的微电极阵列上有100个电极针脚,每一个针脚都可能检测到1个甚至多个神经元细胞放电。电极的另一头连接着计算机,可以实时记录大脑发出的神经信号。”王跃明说。   接下来的关键一步就是如何实现“意念操控”。团队介绍说,人的大脑中上千亿个神经元通过发出微小的电脉冲相互交流,从而对人体的一举一动发号施令,要实现意念控制,就要对电极检测范围内的人脑神经电信号进行实时采集和解码,将不同的电信号特征与机械手臂的动作匹配对应。   由于脑机接口技术同时依赖患者脑电信号特征及机器算法设计,目前还没有统一标准化的信号采集、解码等分析手段,也就是说,不能直接搬用已有的分析手段。事实上,在研究过程中团队也验证了这一点。他们一开始用国外的几套线性算法,效果都不太好。后来,王跃明与团队成员引入非线性、神经网络算法,提出了针对这一例高龄患者的个性化解决方案。   “相对于中青年患者,老年患者的脑电信号质量与稳定性都要差些,我们设计的非线性解码器更能‘读懂’老年人的心思,能够帮助患者更好地在反馈式学习中掌握如何操控机械臂与机械手。”   当然,要达到“人与机械合一”的目标是非常困难的。团队采用循序渐进的训练方法,先让张先生在电脑屏幕上操控鼠标来跟踪、点击二维运动及三维虚拟现实运动中的球,再练习指挥机械臂完成上下左右等9个方向的动作,最后才是模拟握手、饮水、进食等动作。训练耗费了4个多月时间,才有了现在这样令人激动的成果。   喝水饮食不再难,还能打麻将娱乐一把,心情好多了   饿了就能吃,渴了就能喝,通过脑机接口,张先生能够自己“做”一些事情了。他说,心想事成的感觉真是太好了。而且工作人员知道张先生喜欢打麻将后,特地设计了一套程序,让他能够通过控制鼠标玩电脑麻将游戏。“刚来我们这的时候,张先生心情很低落,我们跟他说话,他都不怎么搭理。现在,能看得出他开心多了。”护士长说。 为病人着想,这也是所有工作的出发点。   “任何基础医学研究的最终目的都是要应用到临床,为病人解决实际问题,这就是所谓的‘转化医学’”,张建民说,高位截瘫、肌萎缩侧索硬化、闭锁综合征等重度运动功能障碍患者有望应用植入式脑机接口技术并借助外部设备重建肢体运动、语言等功能,而且随着脑科学的不断发展,这一领域的临床应用将从现有的以运动功能为主的功能重建逐渐推广到语言、感觉、认知等更多更复杂的功能重建上,“大家知道,脑卒中好发于老年人,许多脑血管病患者虽经我们救治挽救了生命,但常常遗留偏瘫失语等后遗症。因此这次在老龄志愿者上成功实现脑机接口运动功能重建转化研究,将对未来的临床治疗和康复产生非常重要的指导意义。”   王跃明说,脑机接口领域的研究需要神经科学、信息科学、机械工程和医学等多个学科的紧密合作,而浙江大学综合性大学的特征为学科交叉提供了很好的土壤。   从最初实现电极植入大鼠脑部的“动物导航系统”到脑机接口应用在人的大脑上,团队花了十余年的时间。而今天的这项研究也意味着浙江大学的脑机接口技术已经可以跻身世界最先进水平。   这项研究受到国家重点研发计划“基于脑机接口的脑血管病主动康复技术研究及应用(2017YFC1308500)”、国家重点研发计划“脑机融合的脑信息认知关键技术研究(2018YFA0701400)”、“国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“脑神经网络复杂系统的实时解析与调控仪器研制(31627802)”的资助。

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    Kinova Gen3机械臂   加拿大Kinova机器人厂商专注于助老、助残协作机器人硬件的研发,其Gen3机械臂重量只有8.2kg,其独特的专利传感器技术帮助产品实现了功率和力的限制功能,通过减少机器人本身的质量和冗余设置,以轻量化来保证产品的作业安全,保证了项目应该过程中的绝对安全性要求。   助老、助残机器人最显著的特点是人机协作,而安全性则是人机协作的前提和基础。Kinova机械臂具备高安全性。 硅步机器人-Kinova Gen3机械臂

  • 2020-02-11
  • 回复了主题帖: 对机器人开发学习有兴趣的看一下哈

    【硅步机器人】RIA E100 实验2 E100基本运动控制

  • 2019-12-30
  • 发表了主题帖: 能否代替人类手臂

    KINOVA GN3七自由度机械臂

  • 2019-12-25
  • 发表了主题帖: 想学ROS系统的看过来(视频教材陆续更新……)

    ROS操作系统视频课程内容: 掌握ROS的基本概念 掌握ROS自定义消息和服务的创建方法 掌握ROS常用的命令行工具和可视化工具的使用 掌握ROS节点和功能包的创建和使用方法 初步具有利用ROS进行机器人软件开发的能力

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  • 2019-12-13
  • 回复了主题帖: 机器人?玩具?玩具机器人?

    硅步机器人Turtlebot3 Turtlebot3是Turtlebot系列中的第三代产品,它在二代的基础之上做了一些改进,并开发了一些新功能,以补充其前身缺乏的功能和满足用户的需求。TurtleBot3采用机器人智能驱动器Dynamixel驱动,是一款小型的、可编程的、基于ROS的高性价比移动机器人,可用于教育、研究和产品原型制造。TurtleBot3的目标是在不牺牲功能和质量的情况下,大幅缩小平台的大小和降低价格,同时提供可扩展性。TurtleBot3可以根据用户需求进行定制化设计包括重构机械部件可选嵌入式计算机和传感器。此外,TurtleBot3可搭配低功耗,小尺寸的嵌入式计算机,360°测距仪以及3D打印的零部件。TurtleBot3可用于SLAM、导航和集成,因此适合于家庭服务机器人。TurtleBot3可以运行SLAM(simultaneous localization and mapping)算法来构建地图,并实现室内的运动路径规划和避障功能。它还可以通过笔记本电脑、手柄或基于android智能手机远程控制。同时TurtleBot3可以集成机械手,可以通过集成像OpenManipulator这样的机械手来抓取物体。   硅步机器人产品特点: 开源ROS 软件,硬件开源 小尺寸,低价格 模块化驱动 强大的扩展性 强悍的传感器   硅步机器人产品应用: 机器人研究机器人技术学习平台家庭,个人机器人开发平台

  • 回复了主题帖: 机械手的灵敏度

    硅步机器人Shadow灵巧手   Shadow 灵巧手是英国Shadow Robot公司推出的先进仿人机器手, Shadow 其五指灵巧手无论是从力的输出还是活动的灵敏度,都可以与人手相媲美。机器人灵巧手作为人类活动肢体的有效延伸,以其能够完成灵活、精细的抓取操作,而成为机器人领域的热门研究方向。    Shadow 灵巧手五指手和人类的手一样拥有24个自由度,并可以实现和人手一样的动作。各个关节通过直流电机驱动(可选气动)。手内部集成基于ROS的控制系统,并提供功能丰富的图形化控制界面,同时支持使用MoveIt!进行运动规划及三维仿真模拟。 机器人灵巧手具有通用性强、感知能力丰富、能够实现满足位置和力的闭环控制,精确、稳固抓取等优点。在空间探索、危险环境作业、医学工程、工业生产以及服务机器人等领域将发挥越来越重要的作用。   硅步机器人产品特点: 基于人手运动学:标准版本的五指手拥有和人手同等数量的24个关节(包括腕部),并拥有20个可单独控制的自由度,这是完全基于人手的运动方式进行设计开发的 人手相同的尺寸:整体大小与人手一致,方便模仿人类的手部动作,通过扩展指尖传感器以及用于远程控制的数据手套等,可轻易通过遥操作实现远程控制 实时反馈与控制:整机采用EtherCAT进行内部数据传输以及和远程控制端的通讯,通过高频率的反馈与控制周期,可以实时反馈多达120个以上的各种反馈数据,并进行相应的反馈控制 基于ROS的平台:整体软件架构完全基于ROS开发,对ROS平台100%兼容,并提供基于包括RQT的图形化界面,MoveIt!的运动规划与仿真等功能   硅步机器人产品应用: AI & VR科研教育航空航天核能工业生物医学

  • 回复了主题帖: 带着它采购年货,再也不抱怨累了

    RB-SHERPA 物流通用移动平台 RB-SHERPA是一个为物流任务设计的通用移动平台。移动平台能够自主地跟随操作员并能实现在室内和室外的导航功能。因此RB-SHERPA适用于仓库或采摘的物流后勤任务。

  • 回复了主题帖: 脑肌电控制机械臂(养老助残机械臂)

    硅步机器人养老助残机械臂帮助轮椅病人开冰箱喝饮料

  • 2019-12-10
  • 回复了主题帖: 自主装机器人关节能做什么?

    硅步机器人 硅步机器人提供基于ROS(Robot Operating System)的机器人科研及教育整体解决方案。硅步机器人自2010年开始进入机器人研究领域,是第一个把ROS技术引入中国的公司。硅步公司拥有一支国际化的高水平技术团队,在积极推广ROS的同时,致力于基于ROS的智能机器人的研发、集成、生产、销售和技术支持服务。 地址:上海市闵行区中春路7755号宝虹中心704室  电话:4009200062 网址:www.gaitech.net  

  • 2019-12-06
  • 发表了主题帖: 脑肌电控制机械臂(养老助残机械臂)

     

  • 2019-11-29
  • 发表了主题帖: 带着它采购年货,再也不抱怨累了

    硅步机器人Robotnik RB- SHERPA跟随演示 follow person demo视频

  • 回复了主题帖: ROS入门爱好者的小型机器人

    Turtlebot3(简称TB3)是继Turtlebot2之后,又一款ROS官方打造的基于kinetic的软硬件学习平台,体积更小,性价比更优. TurtleBot3是一个小型,低成本,完全可编程,基于ROS的移动机器人。它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。   TurtleBot3的目标是大幅降低平台的尺寸和价格,而不会牺牲性能,功能和质量。 由于提供了其他选项,如底盘,计算机和传感器,TurtleBot3可以通过各种方式进行定制。 TurtleBot3意愿通过应用SBC(单板计算机),深度传感器和3D打印的最新技术进步,成为创客运动的中心。  

  • 发表了主题帖: 机械手的灵敏度

    硅步机器人Shadow灵巧手一共拥有24个自由度,其中20个由电机驱动,4个欠驱动。这24个自由度每一个都有与人类相近的运动范围,允许其做出与人手类似的动作。 硅步机器人Shadow灵巧手它还具备了129个内置传感器,可以对环境进行触觉感应。这也就意味着,当你带上触觉手套,操控灵巧手进行动作时,手套能够将灵巧手受到的力反馈回来,让你能够轻易地掌握力的大小、方向和距离。 硅步机器人Shadow灵巧手进行遥控时,人类的移动都会被发送到灵巧手上进行复制,并且实时同步出来。 用手套控制Shadow灵巧手抽木块,只要你的手足够稳,就能保证木块不会倒塌。 硅步机器人Shadow灵巧手允许佩戴者做出细微精准的动作,所以用它来叠杯子也毫无问题。

  • 回复了主题帖: 机械手能够做什么?

    Shadow灵巧手一共拥有24个自由度,其中20个由电机驱动,4个欠驱动。这24个自由度每一个都有与人类相近的运动范围,允许其做出与人手类似的动作。 Shadow灵巧手它还具备了129个内置传感器,可以对环境进行触觉感应。这也就意味着,当你带上触觉手套,操控灵巧手进行动作时,手套能够将灵巧手受到的力反馈回来,让你能够轻易地掌握力的大小、方向和距离。 Shadow灵巧手进行遥控时,人类的移动都会被发送到灵巧手上进行复制,并且实时同步出来。 用手套控制Shadow灵巧手抽木块,只要你的手足够稳,就能保证木块不会倒塌。 Shadow灵巧手允许佩戴者做出细微精准的动作,所以用它来叠杯子也毫无问题。

  • 回复了主题帖: 模块化机器人的七十二变

     

  • 回复了主题帖: 脊柱肌肉萎缩的女孩用Kinova机械手臂喂马

    硅步机器人 Kinova Gen2三指轻量型机械臂产品应用: Jaco三指轻量型机械臂由6个自由度的机械臂及三个自由度的手指型夹指组成,重量轻,控制简单,有着非常好的安全性及友好的人机交互。该机械臂每个关节集成了高扭矩的无刷直流电机,Harmonic Drive 减速器,使得该臂的结构非常紧凑。每个关节都可以独立控制,冗余性的安全控制及具有奇异点的规避控制的算法使得该机械臂可以适合在各种不同的应用领域,如智能轮椅、脑机接口、助老,助残,移动操控及科研教育领域。 硅步机器人 Kinova Gen2机械臂产品特点: 1、轻量级: 该类型机械臂一共包括4、6、7三个自由度,最小质量仅为3.6kg,即插即用,非常便于移动和携带。 2、使用安全: 无需担心安全问题,该机械臂与全套传感器相结合,防止自身或周围环境造成潜在危害。 3、适用领域 适用于智能轮椅、脑机接口、助老、助残、移动操控、医疗及科研教育等领域,可根据需求选择不同自由度的机械臂。

  • 回复了主题帖: 对机器人开发学习有兴趣的看一下哈

    硅步机器人实验室建设配套资源 为更好地服务客户,硅步机器人为移动机器人实验室建设和教学支持提供完善的配套资源,包括实验指导书、ROS大讲堂直播视频、多媒体教学课件以及焱炎学院ROS在线课程等。 1.实验指导书 移动机器人配套的实验指导书由三部分组成: 第一部分为ROS基础实验,第二部分为移动机器人传感器实验,第三类为E100移动机器人(硅步机器人 自研产品)实验。 2.ROS大讲堂视频 ROS大讲堂是硅步机器人推出并主办的ROS在线教学课堂,由硅步机器人从事ROS教育的专家和ROS机器人开发的工程师通过直播平台进行直播,并在硅步微信公众号重播。ROS大讲堂从2017年3月开播以来,到目前为止已直播15期。 3.多媒体教学课件 为方便客户教学需要,硅步机器人提供系统的ROS教学PPT课件。

  • 2019-11-25
  • 发表了主题帖: 脊柱肌肉萎缩的女孩用Kinova机械手臂喂马

    Kinova机械手臂,它不仅可以完成各种日常琐事,甚至可以为主人化妆。该手臂采用了一种轻型碳纤维材料,可安装在任何电动轮椅上,由用户控制。 当涉及到现实生活中不断变化的技术时,许多都是在无障碍市场中发现的。这些技术可能永远不会出现在阅读本文的许多人的雷达上,但可以证明对那些需要它们的人来说是革命性的。 Kinova机械臂,它是一种轻质的碳纤维机械臂,可以连接到市场上任何电动轮椅上。 由用户控制,机器人手臂提供三个手指和六个自由度。它可用于各种日常任务。 “它允许人们在日常生活中做一些事情……例如,能够拿起饮料,打开门,甚至化妆。”   Kinova分享的一个鼓舞人心的故事是玛丽·尼尔森,一个11岁的脊柱肌肉萎缩的女孩,她用她的Jaco手臂在她父母的农场照顾她的马。

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