早爆娱闻|也能锤破墙壁，「第三只手」机械臂上线：既可以采摘水果
选自IEEESpectrum
作者：EvanAckerman
机器之心编译
参与：泽南、小舟
如果有一个机械制成的「第三只手」 ， 你会用它来做什么？
想让机器人与人类配合无间 ， 或许是机器人领域里最难做的事了 。 近日 ， 来自加拿大舍布鲁克大学的研究人员开发出了一种固定在腰间的机械臂系统 ， 它可以帮助你完成多种任务 。
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【早爆娱闻|也能锤破墙壁，「第三只手」机械臂上线：既可以采摘水果】与目前美军正在研究的、旨在增强人体力量的外骨骼相比 ， 给人安上新的手臂看起来更加科幻了 ， 这不禁让人想起电影《明日边缘》里阿汤哥的那一身机甲 。
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这一技术现在已经有了雏形 ， 其研究由CatherineVéronneau等人完成 ， 论文「MultifunctionalRemotelyActuated3-DOFSupernumeraryRoboticArmBasedonMagnetorheologicalClutchesandHydrostaticTransmissionLines」也已被机器人领域顶级会议ICRA2020收录 。
论文主页：https://events.infovaya.com/presentation?id=68227
腰间穿戴的「第三只手」机械臂
在探讨机械手对人们的用途时 ， 无论是额外的手指还是一个或两个额外的机械臂 ， 其功能都常限于缓慢移动的轻量级任务 。 这些任务往往是持有或携带物体 ， 稳定物体或使用者等等 。 但人们想要的并不只是如此 ， 而是能让我们变成像漫威漫画里的超级英雄一样的可穿戴机械臂 。
这种类型的可穿戴机械臂被称为额外机械臂（supernumeraryroboticarm） 。 本研究的系统有3个自由度 ， 由磁流变离合器和静液压传动装置驱动 。 其目标是在众多工业和家庭应用中实现如人类手臂一样的性能 。 液压系统会提供相对较大的动力 ， 但是动力系统本身是通过线缆和使用者连接的 ， 在最大程度上减少了使用者穿戴的质量（保证手臂的惯性较小） ， 同时还略微限制了移动性 。
外置动力系统确实会束缚一点让你成为超级英雄的潜力 ， 但在实际情况下 ， 使用者不太可能会四处走动 。 如果任务必须移动 ， 或许可以把动力系统安置在跟随人移动的自动驾驶车上 。 最终 ， 整个系统可能会集成到更为便携的背包中 。
该机械臂重约4kg ， 大约相当于真实的人的手臂 ， 能够提起5kg的重量 。 其末端执行器的最大速度是每秒3.4米 ， 并且为了防止它砸到使用者的脸 ， 其移动空间是受限的 。 目前 ， 还没有太多自动化的方法 ， 需要另一个操作者在主从配置下通过一个迷你版的手持臂控制该机械臂 。
研究者表示 ， 添加一些传感器会让该机械臂做一些像在使用者旁边采摘水果这样的事情 ， 还可以做一些合作型任务 ， 比如提供工具协助 。 你可以把它看成一个合作者 ， 它可以和使用者并肩执行同样的任务来直接地提高生产力 ， 也可以代替使用者做一些任务 ， 让使用者可以去做其他更需要创造力和判断力的事情 。
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「第三只手」可以用来做些什么？研究者们设想了很多应用 ， 包括：采摘果实、刷墙、擦玻璃、递送工具 ， 甚至还有打羽毛球 。
研究者访谈：「第三只手」背后的故事
IEEE对论文一作CatherineVéronneau进行了采访 ， 为我们讲述机械臂背后的故事 。 以下为访谈具体内容：
Q1：佩戴了「第三只手」是什么体验?我们真的能习惯这种人机配合方式吗？
CatherineVéronneau：这是我们未来要真正探索的东西 。 目前看来 ， 这只手臂在我身上工作的还不错 ， 它的重量只有4.2公斤 ， 安装位置也位于人体的质心附近（以减小惯性） 。 这让我们很快就适应了它 ， 机械臂也可以补偿人的某些运动（包括x、y、z轴的平移运动） ， 但想要补偿用机械臂打球这样的扭转运动还需要进行一定的改进 ， 这很有趣！我们注意到 ， 线束需要牢固地固定在身体上 ， 如果线束和人之间有不同步 ， 则会很难受 。
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