ついに誰でも作れる！オープンソースのロボットハンドが公開されたぞ
引用元：https://news.ycombinator.com/item?id=44592413
135ドルの部品代ってところが一番驚いたな。良い時代になったもんだ！
手作業系の仕事って30分で100ドル以上もするんだよ。もしこのロボットハンドがそれらの仕事をこなせたら、一部の産業は大打撃を受けるかもね。
みんな昔からホビー用サーボでエンドエフェクター作ってるよ。これらはRC飛行機用で軽くて安い。産業用は重さより能力や信頼性が大事だから、これはホビー向けだね。なんでこのスレッド、漠然としたポジティブコメントばかりで、何の役に立つか真剣に考えてないの？
Feetechのサーボは双方向インターフェース付きで17ドルと安いけど、Dynamixelはもっと高価だね。部品リストの「強度が必要」な部分がPLAプラなので、これはコンセプトモデルだ。もし需要があれば、射出成形でもっと良い素材で作れるはず。ホビー用射出成形はあまり使われてないけど、TechShopとか大学のメイカースペースには機械があるよ。
https://www.feetechrc.com/
https://www.robotis.us/dynamixel/
https://makerspace.engineering.nyu.edu/machines/pim/
部品が単純じゃないと金型設計って難しいんだ。ソフトも単純なのはOKだけど、複雑になると素材やプレス機に合わせて部品と金型両方を設計する知識が必要だね。金属から良い金型を加工するのも表面仕上げとか精度とかで大変だよ。まだホビーレベルでやるには無理があるけど、遠くない未来には実現してほしいな。
それは2020年の話だよ。今や汎用ロボットが実用化に近づいてるんだ。これからのロボットは工場で同じ動きを繰り返すんじゃなくて、汎用的な動きを学習して状況に合わせて行動するようになる。だから、エンドエフェクターに求められるものも全然違うし、再現性なんてどうでもよくなるんだよ。
あれらはほとんど平らな小さなリンク部品だよ。穴の一部はベアリングだね。作るの自体は難しくないけど、強度は必要だよ。CNC加工や射出成形、スタンピングで作れる。3DプリントのPLAじゃ弱すぎるから、実用するには強度アップが必要だけど、それは解決できる問題だね。流行ったら、誰かが強化パーツのアップグレードキットを売るかも。設計者もサーボのアップグレードを検討中みたいだよ。
https://github.com/pollen-robotics/AmazingHand/blob/main/ass…
詳しく見てないけど、「強度が必要」な部品は、安価なホビー用CNC（例えば3020）でアルミの板や棒からCNC加工できるんじゃないかな。
僕もそう思ってたよ。部品のほとんどはフラットな板から簡単に削り出せるね。ヨークエンドは少し難しいけど、既製品がありそう。使われてるボールジョイントも標準的なRCカーパーツだから、ナイロンに真鍮ボールみたいな強いやつに0.53ユーロでアップグレードできるよ。この設計を強化して実用的にするのは難しくないだろうね。
https://toni-clark-shop.com/Ball-Joint-for-M2-and-M3
デザインは最高だけど、この値段じゃモーターの外付けアブソリュートエンコーダや、信頼できる力覚センサー（イチゴを掴むイメージ）、腱（下のスレッド）は無理だよ。残念ながら、研究や実世界のプロジェクトにはちょっと限界があるかもね。
ジョークの示唆に富んだスレッドにマジレスしてるから、話が噛み合ってないんじゃない？
＞…って2020年にはそうだったけど
ヒューマノイドロボットの研究は、2000年代初めからすでに人気で、ビデオだけじゃなく、ちゃんと再現できる成果も出てたよ。今はメディアで取り上げられることが増えただけだね。
繰り返し精度がないと、ロボットを信頼できるレベルに調整するのは絶対無理だよ。
指先にAnySkin（https://any-skin.github.io）を追加したらどうかな？
デトロイトからだよ。この部品、プレス成形にするのがいいんじゃないかな。接触面が凸だし、深さが違う部品もいらないでしょ？共通のパンチとダイで、レーザーから取り出して、全部並行してプレスして、後でバラせばいい。射出成形より安いし、サイクル速いし、材料も強くなるし、金型は一つでいいし、アンロードも楽じゃない？
現実世界って「信頼性」なんてないんだよ。ロボットがエラーを自分で直せないと、外では使い物にならないよね。
はい。パンチプレスで生産されたすごく似た部品がここにあるよ。[1] シリコンバレーや中国製もあるんだ。[2] この手のものは、最初の部品が約40,000ドルで、追加分は1個0.05ドルくらいだね。カスタム金型の設計と製造は高いけど、部品を大量生産するのは安いよ。大量生産ってすごいね。
[1] https://www.petersenprecision.com/fine-blanking
[2] https://yonglihaomachinery.com/
おおっ。その用途なら、十分な弾力性か、信頼できるフォース／トルクセンサーと良い制御システムが必要だよ。
＞30分で100ドル以上ね。
だから俺は自営業なんだよ。
汎用ロボットのボトルネックは、ずっとAIだよ。2022年からAIは継続的にブレイクスルーしてるしね。2000年にはこんなものは存在しなかったんだから。
みんな『ビッグバン★セオリー』のハワードとロボットハンドのエピソードをまだ見てないんじゃない？
https://www.youtube.com/watch?v=OYryogNE8Ys
＞ここではすごく一般的なポジティブなコメントが多いけど、これが実際に何に役立つのかって視点が少ないね。
レスしてる相手が、まさにそれの役に立つことについて話してるのに、よくそんなこと言えるね？
アプリケーション次第だね。でも、このアプローチならもっと先に進めるのは確かだよ。ただ、ケーブル管理やメンテナンスが複雑になるし、重量も増えるね。でも重力補償は回避できるだろうな。個人的には、産業用途以外で使えるくらいの器用さを得るには、もっとセンサーと複雑なセンサーフュージョンが必要で、それはコストがかかると思うよ。
これ、近々出るK-Scaleロボットのアドオンオプションになるかもね？彼らは5本指のエンドエフェクターハンドに1000ドルを求めてるんだ。
https://www.kscale.dev/
このロボットハンド、背の高いルンバに付けてキッチンを掃除してくれるのが待ちきれないな。
まだ3Dプリンターのこと考えてないだろ。
みんなが期待する人型ロボットじゃなくて、壁掛けや床置きの多腕キッチンアシスタントが欲しいな。アームは必要に応じて増やしたり減らしたりできて、消火器や温度計、食器も持てるようにしてほしい。あと「塩はひとつまみだよ、5グラム入れるかい？」みたいにアドバイスもしてくれたら最高。ガレージやDIYテーブルにも応用できそう。腕だけでいいんだ。
正直、車輪付きだろうと壁固定だろうと、コンピューター制御のナイフを振り回すアームは家に置きたくないな。
うちのオウム、くちばしが十分鋭いんだけど、ナイフブロックからナイフを掴んで振り回すのが大好きなんだ。タオルを被せてるんだけど、今日、タオルを剥がしてまたナイフを掴んで持ち上げてたよ。
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まるで翼のあるいたずらっ子だな…
キッチンにアームはまだいらないけど、誰かがベータテストするなら喜んで任せるよ。でも、汚れた服から洗濯機→乾燥機→きれいな服のバスケットへと洗濯物を動かすアームはどう？比較的定義されてて、繰り返しの動作だし、最悪服が壊れるくらいなら安全なスタート地点だね。
洗濯乾燥一体型ユニットなら、最初の部分は服を動かさずに済むと思うよ。乾燥した服をバスケットに放り込む機能を追加すれば完璧だね！
切れるし、刻めるし…冗談はさておき。Vassar Robotics（YCカンパニー）がアームキットを販売中だよ。カメラのスペックアップで出荷が延期になったけどね。ナイフは持てないと思うけど、君が望む壁掛けアームを実現しようとしてる会社は他にもあるよ。
ロボットハンドって、いつもキッチンの吊り戸棚の下のレールを滑りながら動くのを想像してたんだよね。
もしかしたら、触手の方がお好みかな？
Pollen RoboticsとHuggingFaceが今、ロボット工学の分野ですごく頑張ってるみたいだね！
HuggingFaceのロボットが普及するか気になるな。スリープモードだと目やカメラが首の後ろに隠れるのは気づいたよ。
この製品、AmazingHandって名前らしいけど、”hand”って単語が多すぎるから検索しづらいかもね。タイトルは改善の余地がありそうだ。
これを作る時間があるかな。ハロウィンにアダムス・ファミリーの「Thing」みたいに飾れたら面白いだろうな！
ロボットの腕に腱を通して、手の重さを減らすことって可能なのかな？
ほとんどの腱の素材は弾力性があるんだ。だから、キャリブレーションの問題が起きたり、手の固有受容センサーが必要になったりするんだよ。
実際、把握においては、固有受容よりも力覚センサーの方が役立つことが多いよ。掴もうとする物体の寸法は、使ってる手の形ほど正確には分からないから、ある程度の不完全駆動の柔軟性があると、作業がすごく楽になるんだ。
同感だよ。でも、すごく繊細な物を扱う場合は、その場合でも弾力性（そして重力も）を考慮に入れる必要があるね。
UHMWPEみたいな素材で、非弾性で強度と直径の比率が高い腱を企業が試してるのかなって思った。Dyneemaを固定点に溶接する必要があるのかは分からないけど。
RoboyはDyneema腱を使ってたと思う。流体アクチュエータも選択肢だね。個人的にはセンサー追加とセンサーフュージョンが必要だけど、コストと制御ソフトの要求は高まる。人型ロボットの研究は数十年やってるけど、自動運転みたいに問題は軽く見られがち。すぐには家庭で見かけないだろうな。
問題は、これらの問題が過小評価されがちなんじゃなくて、研究者たちが同じ間違いを何度も繰り返すのがすごく得意ってことだよ。
問題の本質を誤解してると思う。腱を使うなら、ロープの伸びや摩耗による摩擦の変化を補償するために、制御ループに継続的に学習できるニューラルネットワークが必要になるよ。ロボティクスの多くの問題は継続的学習に帰着するんだ。自己学習システムがあればシステム同定タスクは不要になるのに、AI業界はAGIがすぐそこって説いてる。
それに、腱は簡単に壊れて、交換がめちゃくちゃ面倒なんだよ（研究室でそういう”手術”に何度も立ち会わされたからね）。
そのために必ずしもニューラルネットワークが必要ってわけじゃないよ。もっと特化した関数近似もあるんだ。それらはNNよりも速く学習できて、運動学や動力学のライフタイム学習を可能にし、より汎用的なNNよりも優れた外挿性を持つんだよ。
腱に縞模様みたいなエンコーダーパターンを付けて、マウスセンサーみたいなので追跡できるよ。これはサーボよりずっと軽い。もう一つのアイデアは、外部カメラを1つか2つ使ってディープラーニングモデルで指を追跡すること。でも、他の物が映ると面倒になるし、単純なセンサーより制御ループの遅延が増えるかもね。
スペースが許せば、関節に絶対エンコーダーを追加すべきだね。指だと難しいだろうけど、腕なら簡単だよ。
圧力センサーと角度センサーをPIDループに繋げば十分だと思うんだけど、僕ロボット工学者じゃないからな。
各関節でフィードバックループが得られれば、これで十分かもね。でも腕（このハンドじゃなくて）の場合、チェーンの末端しか観測できないことがよくあるから、そっちはもっと複雑だよ。
Will Cogleyが腱を使ったハンドのデザインをいくつか発表してるよ。こんなデザインもあるんだね！
https://www.youtube.com/@WillCogley
https://willcogley.notion.site/
世界は人間向けにデザインされてるから、ロボットがその利点を活かす方向に進化してるのを見るのは素晴らしいね！
文字通り、最近公開されてるロボット会社の株価が上がってる理由がこれだよ。
誰か、外骨格とか補助装置に関する似たプロジェクト知らない？
うん、これは元々宇宙服で宇宙飛行士の手や手首、前腕の疲労を軽減するための技術なんだ。最後に確認した時は、2020年にいろんな理由でプロジェクトは中止になったみたいだけどね。=3
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一番重要なのは、どれくらいの重さを持ち上げられるかってことだよね？もし0.5ポンドしか持ち上げられないとしたら、10、20、30ポンドとかを持ち上げられるようにするにはどんな変更が必要になるのかな？
ロボットハンドだけじゃなくて、腕がないと力がでないってばよ。腕とセットじゃないと意味ないんじゃない？
これは「腕は各自で用意してね」ってスタンスだよ。だから、指が壊れる力、掴む力、保持力、閉じる力、あとどれくらい物を持てるか（ペイロード容量）みたいな情報がもっとほしいな。
3Dプリントもできるし、人間みたいなロボットハンドは面白いね。でもさ、人間の手って本当にロボットにとって最適なデザインなのかな？人間が進化してできた形であって、金属とかモーターで作るなら、もっと効率いい形があるんじゃないかって思うんだ。
人間が使うもの掴むなら、人間の手が一番！でも、ドアノブとか特定の物を掴むだけなら、もっとシンプルで安い専用のロボットハンドがいっぱいあるよ。産業用では普通だしね。多目的なら人間型がいいけど、特定の作業だけなら専用のが効率的。あと、人間ってロボットを擬人化しちゃうし、手は威圧感も少ないから、共同作業には向いてるね。
特定の物掴むロボットアーム作るなら、その物のデザインを変えちゃえばもっと簡単になるかもね。まるでネジとドライバーが一緒に進化するみたいにさ。
そういえば、最近HNで『SpiRobs: Logarithmic Spiral-shaped Robots for Versatile Grasping Across Scales』っていう『ロボット触手』の論文が話題になってたよ。ケーブル数本でいろんな物を掴めて、すごそうじゃない？見てみてよ！
https://arxiv.org/pdf/2303.09861
ネクロボティクスなんてどうだい？！死んだクモ使うやつ！人間の手そのものがロボットに使われるのはいつになるんだろうね？
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/scientists-use-dead-spiders-as-robot-grippers-180980314/
君の疑問は奥が深いね。ロボットが増える中で、人間の能力に合わせるか、機械の能力に合わせるか、って話だよな。俺は倫理的に人間の能力に合わせるべきだと思う。最低限に合わせた結果はもう見てるし、アクセシビリティの規制があるのもそのためさ。もし人間と違う能力のロボットを放置したら、人間の役割が減って、人間軽視につながるかもよ。
特に、人間の動きを真似するだけでタスクの事前学習ができるのは、かなり強力だよね。
「最高」ってどういう意味かによるよ。だって人間の世界は人間のために作られてるから、既存の物の多くは人間の手に自然に互換性があるんだ。あと柔軟性も考慮して。一つの仕事には最高じゃないかもしれないけど、多くの仕事にはすごく使えるよ。
もっと良いデザインってあるのかな？真剣に聞きたいんだけど、正直分からないんだ。でも人間の手って、いろんなタスクにプログラムできるくらい多用途だって思うんだよね。
人間の手は、人間のスケールにおける汎用グリッパーとしては間違いなく最高峰だね。進化が数億年かけて解明したことだし。でももし掴む物の範囲を限定できるなら、例えば紙切れとか、ひよこ、100x100mmの角型鋼材とかなら、間違いなくもっと良いデザインがあるはずだよ。
そうとは限らないよ。人間の手は”損傷した部品を勝手に交換できない”という制約の中で本当に進化したんだ。もし交換用の指を入れ替えられるなら、指が3本でも十分だし、モデリングや把持計算もずっと簡単になるよ。
人間が人間の手を訓練するのは簡単だよ。
現代社会は手を持つ者のために作られたから、現代社会と一般的にやり取りするために手を持つ者を作るんだ。この悪循環は終わるだろうけど、新しい技術の混乱期にはある程度の慣性的な不格好さは避けられないよ。特に第二次産業革命のような壮大な瞬間にね。
僕はロボットのデザインで不必要に人間の手足を模倣してるのがあるって意見には同意するよ。例えば頭とか、車輪の代わりに足を使ったりするやつね。でも手に関しては、たくさんの製造物がその目的のために作られてるから、使えるんだ。
足が使われるのは、人間の手に似たものが好まれるのとほぼ同じ理由だよ。人間が設計した空間は、車輪移動に完璧には対応してないんだ。階段を乗り越える能力は家庭用ロボットにとって必須の条件だね。Roombaみたいなのが小さな段差で動けなくなるのはもううんざりだもん。
まあ、僕ら全員が脆弱な人間のデザインを改善するためにメカクローを装着してるわけじゃないからね。
