重启归来!聚焦具身智能:Franka机器人的历史、机遇和未来

2024-11-281537机器人技术及应用

随着人工智能(AI)技术的不断发展,具身智能这一细分领域愈加受到关注。

 

线上活动(已结束,感兴趣可以看回放和加微信群)

 

与传统的人工智能研究不同,具身智能更关注智能体在物理环境中的交互和学习,着重于提升智能系统适应复杂场景的能力。

 

Franka Robotics所推出的FR3机器人,凭借其精密的设计和创新的控制系统,为具身智能的前沿探索提供了一个强大的支撑平台。 

  

Franka机器人主要应用方向

 

在全球具身智能研究的浪潮中,Franka Research 3(FR3)机器人已成为各大顶尖科研机构首选的高端平台之一。

 

那么,究竟是何原因让Franka Research 3(FR3)如此备受青睐?重返市场后的Franka又带来了哪些新气象?

 

在近期举行的“聚焦具身智能:Franka机器人的发展历程、时代机遇与未来展望(上篇)”线上研讨会中,Franka机器人大中国区业务负责人邵文迪和集智联机器人创始人包文涛先生共同围绕Franka的未来发展、科研趋势,以及FR3机器人独特的七轴力控技术特性、对科研工作的强大助力等核心议题展开了讨论。并就Franka机器人重启中国市场和归来后的最新动态与发展策略进行了深入交流。

 

此次研讨会,具体涵盖了哪些核心议题与精彩内容?接下来,请跟随Leaderobot一起来回顾并分析研讨会的直播要点。

 

超高精度与灵活控制:赋能复杂实验

 

FR3的技术优势主要体现在其高精度和灵活性上。它拥有7个自由度,能够在各个角度上进行细微而精确的动作。更令人惊叹的是,这款机器人在每个关节上都配备了高精度的力矩传感器,使其具备出色的力控能力,最大程度地模拟人类手臂的触觉和灵活性。这种高灵敏度不仅能够帮助FR3实现精准的力控制,还让其在与不规则、动态环境的交互中表现得游刃有余。 

 

Franka机器人模仿学习数据集学习平台参考

 

FR3机器人拥有94.5%的工作空间覆盖率,使其在高频、重复性实验中表现出无与伦比的稳定性。这些性能特点,使FR3非常适用于需要高精度和复杂交互的实验场景,从而满足了具身智能研究中对复杂、精确的力控场景需求。

 

开放性与兼容性:支持广泛科研需求

 

FR3之所以备受全球科研机构青睐,除了卓越的硬件设计外,其开放性的Franka Control Interface(FCI)也功不可没。FCI控制接口不仅支持C++和ROS等编程语言,还可以兼容MATLAB & Simulink,这为研究人员提供了灵活的底层开发环境,支持个性化的算法探索和实验定制。FCI能够实时提供机器人的状态信息,并支持1kHz频率的直接扭矩控制,使研究人员能够在底层控制上实现精细化操作。   

 

Franka机器人开放底层low-level控制模式

 

此外,FR3配备的RIDE开发环境,为科研人员提供了高效的多设备集成方案。研究者可以将外部设备(如摄像头、传感器、末端效应器等)与FR3无缝连接,组建出一套完整的实验环境。这种高度开放和兼容的架构,极大拓展了FR3的应用范围,满足了科研机构在具身智能、机器人感知、控制策略等多个领域的实验需求。    

 

Franka机器人在CoRL, ICRA,IROS等机器人领域会议的高热点使用平台

 

智能操作界面与模块化设计:降低使用门槛

 

FR3的用户体验也十分友好,模块化的Desk操作界面简洁直观,即便是初学者也能快速上手。Desk操作系统基于工作流的编程模式,用户只需简单拖拽预设的App,就可以快速设定一系列操作。这种基于应用程序的工作流编程方式极大简化了任务设置流程,节省了研究人员的宝贵时间。

 

同时,RIDE开发环境允许用户自由地个性化定制界面,便于开展教学和入门训练。对于学生和科研新人而言,RIDE无疑是一个极佳的学习工具,有助于他们快速掌握机器人操作和编程技能。借助这套模块化的用户界面,FR3不仅成为科研人员的得力助手,也为具身智能领域的教育提供了理想的实践平台。

 

广泛应用于世界级科研机构
 

得益于其卓越的性能和广泛的兼容性,FR3已经成为了Google DeepMind、斯坦福大学、麻省理工学院等世界一流科研机构的主要实验平台。借助FR3,研究人员能够更加深入地研究具身智能领域的关键问题。例如,如何在不确定的物理环境中实现智能体的高效学习?如何让机器人更好地理解和适应现实世界的复杂性?这些研究方向都需要高精度、灵敏度极高的力控设备,而FR3的出现正好弥补了这一需求。

 

 


开源模型Franka机器人数据集最大占比接近25%

 

Google DeepMind牵头的开源机器人大模型Open X-Embodiment中, Franka机器人数据集占比接近25%,其他最多不超过6%(来源参考:https://robotics-transformer-x.github.io/   )

 

在Google DeepMind,FR3被用于探索具身智能的基础算法研究,尤其是在强化学习和深度学习领域的应用。斯坦福大学和麻省理工学院的研究团队则利用FR3在智能机器人交互和自主操控方面进行了大量实验,通过创新的算法和系统优化来提升机器人的自我学习和感知能力。

 

推动具身智能前沿突破:与多行业深度融合

 

具身智能的研究在工业应用中有着广阔的前景,而FR3的技术特性使其在实际生产中也表现出色。作为一款智能协作机器人,FR3可以与工人安全协作,广泛适用于包括汽车制造、医疗服务、物流运输等多个行业。例如,在生产线的装配作业中,FR3可通过精确的力控帮助完成各类精密任务;在医疗场景中,FR3可与理疗辅助设备结合,辅助实现按摩等对力控有严格要求的任务。

 

Franka 机器人还融合了AI Companion, 是一款集成了 FCI、ROS 和相机驱动程序的智能控制终端,AI Companion 还集成了多个库,使研究人员和开发人员能够以前所未有的速度建立机器学习模型;此外,它还支持与实验软件设置的轻松连接,实现了从研究到实际应用的无缝过渡,大大提高了人工智能研究和大型模型开发的效率。    

 

Franka机器人Matlab、英伟达等生态产品

 

与此同时,FR3还支持远程操控,适合应用于无人值守或人机难以到达的复杂环境中。这意味着具身智能的应用场景已不限于实验室和工厂,正在逐步向农业、服务业等更广泛的领域拓展。通过FR3的力控技术,可以实现对采摘、分拣等细致工作的自动化处理,推动了服务机器人在各行各业中的创新应用。

 

开源生态系统:激励全球科研合作

 

Franka Robotics致力于构建开放的研究生态系统,不仅提供底层控制代码,还积极鼓励研究者将成果公开分享。FR3的开源生态系统通过GitHub和Franka社区不断扩展,为全球研究人员提供丰富的资源和经验交流的平台。通过这一生态系统,研究者可以方便地获取代码示例和文档,加速研究进展。这种开放的合作模式,推动了具身智能领域的全球协作,使研究更具前瞻性和创新性。   

 

Franka机器人社区

 

FRANKA机器人负责人邵文迪先生指出,FRANKA得益于德国航空航天中心(DLR)的技术基因,其航天机械臂的研发背景赋予其在高精度七轴力控技术上的优势,使机器人在柔性操控和精确控制方面独树一帜。这一优势促使FRANKA成为全球人工智能领域领先的验证平台,广泛应用于控制算法研究、人机协作优化以及工业生产改进等领域。特别是在全球前沿的科技领域,FRANKA被产业和学术界用于人工智能模型训练和机器人创新开发,验证了其在提升研究效率和推动技术进步方面的价值。他表示,FRANKA将加大研发力度,推出更多创新产品,持续助力人工智能技术的快速发展。   

 

集智联机器人包文涛先生拥有在协作机器人行业基于从0到1经历,是资深的机器人专家。他提到最近投入了很多精力在Franka机器人上面,也阅读了许多基于FRANKA平台的学术研究论文,以前认为Franka机器人小众,但是随着人工智能的兴起他认为这一平台在提高研发效率上表现优异,是具身智能机器人操作领域的理想平台。他希望更多研究者和开发者能够利用FRANKA进行创新探索,并对其强大的验证功能给予高度评价。他进一步提到,为支持用户需求,MATLAB集成支持与基于英伟达技术的AI Companion算力盒现已同步发售,提供更强大的计算能力和开发支持。具体合作和产品对接事宜,可通过PNP机器人联系落实。

 

Franka机器人作为世界领先的科研平台,Franka Research 3机器人凭借其灵活的力控能力、开放的编程接口、易用的开发环境以及广泛的兼容性,在具身智能研究领域取得了卓越的成绩。它不仅成为全球顶尖科研机构的理想工具,也在工业、农业、医疗等多个行业展示了其出色的应用潜力。

 

未来,随着具身智能技术的不断进步,我们有理由相信,Franka Robotics将继续引领这一领域的创新发展,助力人类更好地理解和运用人工智能技术。无论是在科研还是商业应用中,FR3的出现无疑为具身智能的探索和应用带来了新的可能性。

 

活动预告

 

线上直播活动“聚焦具身智能:Franka机器人的历史、机遇和未来(下)”将于不日开启。届时将有业内重量级嘉宾莅临直播间。关于活动的确切时间,您可密切关注“机器人大讲堂”后续公告。精彩不容错过,期待您的热情参与!

 

关于Franka Robotics GmbH

 

Franka Robotics 成立于 2016 年,原名Franka Emika, 2023年11月被Agile Robots SE思灵机器人收购后更名为Franka Robotics。Franka机器人 是一家专门从事先进机器人平台开发和制造的知名公司, 产品在慕尼黑设计,凭借其创新的控制界面、人类触觉技术和庞大的机器人研究人员社区,Franka Robotics 机器人在研究及其他领域赢得了声誉。

 

 

关于集智联机器人PNP Robotics

 

集智联机器人, 英文名字:Plug & Play Robotics, 取义为“集中智慧互联,达到即插即用”,目标用先进的机器人技术实现机器人在各个行业的快速使用。集智联机器人团队成员均来自于国内外机器人行业知名企业,具有较强的学术背景。集智联机器人是Franka机器人金牌合作伙伴,和Franka机器人深度合作,聚焦机器人即插即用(Plug & Play)技术和具身智能通用解决方案。