2021 年 9 月18 日ANA Avatar Xprize Challenge决赛逐渐，在这次决赛中，紧紧围绕遥实际操作、机器人对不规律物件抓取和解决、比如穿着打扮等帮人服务项目的三个重要检测情景实现了进行，法国波恩大学独立智能控制系统试验室的机器人比赛精英团队NimbRo的一个全新采用Franka Emika机器人平台搭建的复合型机器人取得了十分高的成绩。

FrankaEmika

远程控制遥实际操作机器人！完成的人的穿梭时空

合作机器人的进步的时间还十分短，但它毫无疑问依然有十分多的研究和探寻概率。要想从生产到家中，一些机器人和人类的互动研究就不可或缺。

比如转化成抓物姿态便是机器人抓取每日任务中十分重要的构成部分，这影响了机器人将来能不能在家政服务中完成大量的概率。机器人怎样既可以抓一个水杯，又能非常好把握住一个大花瓶？或是各种各样形状的物件？机器人与不一样容积、净重物件互动的关键点有什么必须考虑到？

又比如人类个人行为模型针对人机对战合作互动尤为重要，这界定了机器人和人类在一些自然环境中的安全性互动概率。机器人怎样与一个信息的人类进行互动？怎么判断人类姿势的运动轨迹，并在不知道的部位中取得成功且安全性进行抓取？当人类由于机器人的姿势做出总体目标反映的情况下，人机对战合作适应能力怎样？

又比如人机对战转换是人机对战协同的一个尤其深层次的行业，这牵涉到机器人的化学反应性转换，机器人怎样融入人类向机器人寄送物件的方法，机器人如何与不一样人开展顺畅互动，正中间的姿势、转换难题怎么解决？

这种实际关键点都尚需研究。

▍开源产生更普遍研究使用价值

英伟达显卡也开展了以上的一系列进行研究。

为了更好地研究机器人对各种物质的最好抓取姿势，她们在虚拟器中根据目标三维模型创建了一个对不一样形状物件实用性的抓取实体模型，根据机器学习技术性调节针对机器人抓物位姿挑选的作用和更改，进而用以为不明目标转化成不一样的最佳抓取姿势。

这一模式在现实世界中检测运行的情况下，英伟达显卡研究者发觉因为物理学自然环境下的限定，这一实体模型还不可以彻底完成抓取需要的高鲁棒性和精密度。为了更好地提升和解决这种尚有缺憾的认知，及其解决因为机器人骨关节極限、偏差操纵和无法模型的摩擦力等物理变化导致的实际难题。研究工作人员主要提及了它们选用适用人工智能技术的Franka Emika机器人服务平台，这导致她们不但迅速完成转化成了不一样的抓取样版集，并在实际自然环境中顺利采用消溶研究，完成了进一步的抓取实体模型试验，Franka Emika机器人的开源性极大地提高了英伟达软件研究的高效率，与此同时优化了研究数据信息和成效。

而英伟达显卡和华盛顿大学协作的一个新项目，则关键研究了繁杂信息自然环境下的多人机对战协同和转换灵活性难题，她们指出了一个新的根据模型预测操纵(MPC)的架构，该架构能够根据让机器人创建人类协作者的实体模型，完成很有可能的健身运动预测分析及其逆自适应控制。

一样英伟达显卡挑选以开源性十分高的Franka Emika机器人为研究试验实体模型，在噪音等自然环境下完成了融洽运动轨迹转化成，并对优化算法和实体模型完成了实效性认证。

与此同时英伟达显卡和华盛顿大学的此外一个研究团队协作，根据对于人机交互技术中人类的不一样抓取方式完成归类，并得到了一个包含普遍的手样子和动作的数据，她们在Franka Emika机器人的真实认证中，证实了机器人能够根据数据信息抓取立即分辨人类抓取位姿，并流畅地从人类那边顺利将物件取得。

不但是这种研究，在前面机器人讲堂也报导过，美国麻省理工学院研究工作人员产品研发的一种新优化算法，能让机器人灵便地帮人类穿着打扮。

该研究优化算法能为机器人寻找合理的动态性路径整体规划，使机器人可以即时碰撞检测，并在撞击时作出相对反映以降低与人触碰形成的力，保证人类生命安全，并防止机器人安全性撞击造成 锁起来等难题。而她们现实生活中认证计算方法的实体模型一样是Franka Emika机器人。

因为这种研究，在其中就牵涉到更进一步的人机对战合作，或是是机器人在人工智能技术和大数据的应用上的探寻，因而这一部分研究，针对合作机器人明确提出了更好的规定，必须机器人具有更强的协调性和更好的开源性。

▍开源成效明显

如以上研究提及的，在开源运用上，现阶段Franka Emika早已累积了十分多的研究实例，在其中包含了最有名的深度学习和人工智能技术研究组织和公司及其保健医疗教育组织，比如麻省理工大学、斯坦福学校、宾西法尼亚高校等世界著名高等院校也是Franka 机器人的客户。

在ICRA2021上，就会有接近50一篇文章以Franka机器人做为产品研发服务平台，运用Franka机器人的实例能在各种国际性毕业论文信息库里边查看到，现阶段早已涵盖了独立视觉效果抓取、多机协调工作、人机交互技术研究、响应式安装、AR 机器人、遥实际操作、主从关系力回馈、仿生技术胳膊等众多应用领域。包含英伟达显卡的AI人工智能优化算法，及其许多诊疗机器人的研究，大多数也以Franka做为硬件配置实践活动服务平台。斯坦福大学机器人试验室、英伟达显卡等一流的大学和公司对于此事得出了很高的点评。

开源针对机器人的研究和二次开发产生的市场价值显而易见。十分多的机器人研究者都期待能有一款无需再去学习新的插口或是是新的程序编写专业技能的合作机器人，由于这会大大减少二次开发的时长和研究运用的资金投入，而Franka Emika机器人毫无疑问再度根基上更进一步。

▍开源特点明显

那麼，Franka Emika的优异开源特点是怎么完成的？

实际上 Franka Emika开源版机器人额外了一个与众不同的最底层双重操纵插口FCI (Franka Control Interface)，客户依靠 FCI 可与机器人的机体和着力点创建更快的最底层双重联接。

激话 FCI客户就能根据迅速、立即的最底层双向通信将工作平台 PC 联接到机器人系统软件，那样能够给予机器人的目前情况并对其执行1 kHz的即时联网控制。

这代表着机器人能够立即接纳多种多样操纵值，比如：

（1）作用力和磨擦赔偿骨关节室内空间扭距指令；

（2）骨关节视角或速率指令；

（3）笛卡儿位姿或速率指令。

与此同时，操纵者能够应用1 kHz的信息载入一些重要信息内容，比如：

（1）即时精确测量的骨关节数据信息，比如视角、角速度和曲轴侧扭矩传感器数据信号；

（2）可能外界增加的扭力和扭矩；

（3）各种各样撞击和触碰信息内容。

这类特点促使当FCI处在激活状态时，研究者能够彻底、排他地操纵胳膊和着力点，英伟达显卡的一些认证性试验便是在这个基础上能够快速进行。

自然，为了更好地更简单化研究步骤，研究者还能够浏览机器人3d模型库model library。

该库当今给予：

（1）全部机器人骨关节的正方向动力学；

（2）全部机器人骨关节的雅可比矩阵；

（3）动力学模型层面：惯性力引流矩阵、科式力项和离心式矢量素材项和作用力矢量素材项。

现阶段，该机器人版本号早已极致适用C 、ROS、MoveIt、MATLAB、Simulink五种语言表达和服务平台插口，是进行力操纵、健身运动优化算法、抓取对策、互动情景，深度学习和诊疗手术治疗机器人等实际自然环境研究和检测的梦想服务平台。

▍本身优点显著

为何Franka Emika会坚持不懈开源？

这和其创办人Sami Haddadin博士研究生的经验十分有关。Sami Haddadin博士研究生是全世界机器人技术领域的专家教授之一，自身也是德国慕尼黑大学机器人与设备智能化学校的医生，具备多种多样的机器人产品研发工作经验。

很有可能与自身便是研究者相关，在Sami Haddadin博士研究生很多年的开发过程中，一直期待有一款能更适用产品研发者的机器人，协助加速研究者们的开发进展。而一款对客户友善且经济实惠又开源水平高的机器人商品，毫无疑问是研究者们的较好挑选。2016年，遭受人类灵敏性和触感的启迪，Sami Haddadin博士研究生开发设计了一款根据APP的骨关节力控型机器人。发布2年后Franka Emika机器人凭着商品的优良特性，取得成功获取了法国将来奖和成果奖，并取得成功进入了2018《时代》50个最好创造发明名册。

在这个基础上，Franka Emika也产生了那样一款合适科学研究文化教育的开源版机器人(Research version)，期待协助AI、力操纵、健身运动优化算法、抓取对策、互动情景、深度学习、诊疗机器人等各行各业的研究者，加速细分化行业的研究过程。

自然，除开开源性，一个平稳的机器人本身也尤为重要。

Franka Emika机器人全部的轴都含有力矩传感器，这种骨关节驱动力摸组由德国品质，选用14位屏幕分辨率双沉余肯定部位伺服电机，能完成1KHz快速系统总线，依靠效率高直流电电机和零背隙应变力波传动齿轮，及其经久耐用的交叉式滚柱轴承、13位屏幕分辨率的扭矩传感器，Franka Emika机器人具有极精准的力磁感应，与此同时有优越的准确度和敏感度，非常容易安裝和应用。

为了更好地进一步简单化机器人的应用步骤，Franka Emika创建了一个FRANKA WORLD。这是一个能够与全世界Franka客户共享近期的APPs和Tasks的创新性智能化机器人服务平台，能为此将电子信息技术与现实世界相互之间联接。Franka World 适用研究工作人员、合作方、顾客、开发者、经销商等多方及其机器人中间的社区性互动交流，现阶段现已有上十款APP能够在这个网站上免费下载选装。将来客户能够研发归属于自个的APP，乃至在Franka World上分销商给别的用户。

自然，客户还可以选装各种各样原装的零配件，提升应用高效率，这种零配件包含能给予根据工作流引擎程序编写方法的TQAPP系统软件程序包，及其电动式强力吸盘等1394连接的尾端专用工具。

而这种，全是Franka Emika机器人坚持不懈产品研发初心，向着变成 理想化的软件开发平台而进行的勤奋。