Yaole Technology hat integrierte gestrickte Datenhandschuhe herausgebracht, die die taktile Erfassung zu echten menschlichen Handbewegungen zurückführen | Frontlinie

Autor｜Huang Nan

Redakteur｜Yuan Silai

Verkörperte Intelligenz entwickelt sich von Demo-Demonstrationen hin zur Umsetzung in realen Szenarien. Die Fähigkeitsgrenzen von visuellen und Sprachmodellen erweitern sich ständig, aber der Mangel an Tastdaten im Bereich der physischen Interaktion wird zu einem zentralen Einschränkungsfaktor für die Verbesserung der feinen Bedienungsfähigkeit und der Szenarienverallgemeinerung von Robotern.

Derzeit weisen die in der Branche vorherrschenden Tasterfassungsverfahren jeweils Engpässe auf: Dünnfilm-Piezoresistiv-Handschuhe erzeugen Gleit-Falschsignale und Datendrift, Exoskelett-Handschuhe schränken die natürliche Greifhaltung ein und führen zu Störgeräuschen, und visuelle Tastverfahren können keine vollständige Abdeckung der gesamten Handfläche erreichen. Geräte auf Laborebene weisen eine hervorragende Leistung auf, sind aber teuer und können keine Massenerfassung unterstützen; Simulationsdaten können die Lücke zwischen Virtualität und Realität nie schließen.

Wie man gleichzeitig Leichtbauweise, ganzflächige Wahrnehmung, langfristige Stabilität und skalierbare Kosten berücksichtigt, ist zu einer praktischen Herausforderung für die Industrie geworden.

Vor kurzem hat YaoLe Technology, ein Unternehmen für flexible Gewebesensorik, den Tiefen-Tastdatenhandschuh Tacknit Glove G1 auf den Markt gebracht. Mit Hilfe des integrierten Strickformverfahrens und der ganzflächigen Tiefen-Tastwahrnehmungsfähigkeit zielt es auf die Massenerfassungsszenarien von echten Tastdaten für verkörperte Intelligenz ab.

Im Gegensatz zu dem in der Branche weit verbreiteten Sensoransatz mit mehrschichtigem Verbundstapel verwendet der Tacknit Glove G1 eine flexible Gewebesensortechnologie, bei der induktive Garne direkt mit Grundgarnen vermischt und verstrickt werden. Die Sensorpunkte werden gleichzeitig mit dem Stricken des Handschuhkörpers integriert, wodurch mehrschichtige Klebestrukturen entfallen und das Problem der Datenverzerrung durch Gleiten zwischen Schichten grundsätzlich vermieden wird. Das Gewicht eines einzelnen Handschuhkörpers beträgt etwa 60 g, was die Störung der natürlichen Handbewegungen durch das tragbare Gerät so weit wie möglich reduziert und menschliche Störgeräusche während des Erfassungsvorgangs verringert.

Schematische Darstellung der Verteilung der Tastsensorpunkte des Datenhandschuhs von YaoLe Technology

Aus Sicht der Produktleistung stellen skalierbare Datenerfassungsszenarien mehrere Anforderungen an das Gerät. Es muss sichergestellt werden, dass das Tragen nicht spürbar ist und die Handbewegungen nicht verzerrt werden; gleichzeitig ist eine vollflächige Tastabdeckung der gesamten Handfläche und eine Datenstabilität bei langfristiger Erfassung erforderlich; darüber hinaus müssen der kontinuierliche Betrieb durch mehrere Personen, die Kosten für den Austausch von Verbrauchsmaterialien, die Ausrichtung multimodaler Daten und die Zuverlässigkeit bei wiederholter Nutzung mit hoher Intensität berücksichtigt werden.

Der Tacknit Glove G1 ist mit 216 gültigen Sensorpunkten pro Handschuh ausgestattet, die die Kern-Tastbereiche von Fingerspitzen und Handfläche vollständig abdecken und feine Kraftänderungen erfassen; der Handschuh ist waschbar, was die Datendrift durch Schweißflecken und Ölverschmutzung reduziert. In Kombination mit ergonomischen Passformen in mehreren Größen verschiebt er sich bei langem Tragen kaum, was die Datenkonsistenz bei langfristiger Erfassung gewährleistet.

Seine Hardware verwendet ein getrenntes Design. Die Hauptsteuerbox ist magnetisch mit dem Handschuhkörper verbunden, und eine Hauptsteuerung kann mehrere Handschuhe für den abwechselnden Betrieb kompatibel machen, um die kontinuierlichen Erfassungsaufgaben mehrerer Personen zu erfüllen; der Handschuhkörper wird als unabhängiges Verbrauchsmaterial ausgetauscht, wodurch die Grenzkosten der groß angelegten Datenerfassung gesenkt werden. Die am Handgelenk befindliche Hauptsteuerbox integriert ein Ultra-Weitwinkelkamera, um die synchrone Erfassung von Tastsinn, Handhaltung und Bildern in mehreren Modi zu realisieren. Vor der Auslieferung wird eine standardisierte Vorkalibrierung durchgeführt, die die Zeitachsen von Tastsinn und Bildern präzise ausrichtet und die Kette „Erfassung – Bereinigung – Training“ durchbricht.

Struktur des Datenhandschuhs von YaoLe Technology

Im Gegensatz zu den meisten Hardwareherstellern, die sich auf die Montage von Bauteilen konzentrieren, entwickelt YaoLe Technology die gesamte Kette selbst, von dem leitfähigen Garnverfahren über die angepasste Textilumformausrüstung, die Strickstruktur bis hin zu Signalverarbeitungsalgorithmen. Einerseits iteriert es selbst das Materialsystem des leitfähigen Garns, um die langfristige Stabilität des Signals zu gewährleisten; andererseits modifiziert es Textilausrüstung für präzise Sensoranforderungen, verbindet die beiden Verfahren der elektronischen Sensorik und der traditionellen Weberei, um gleichzeitig Flexibilität, hohe Präzision und Serienproduktion zu realisieren.

Auf dem Weg der Kommerzialisierung sind die derzeitigen Tasterfassungs-Hardwareprodukte meist auf hochgradig individualisierte Projekte ausgerichtet, was die Gesamtanschaffungskosten erhöht und die Skalenerweiterung von Datensätzen einschränkt. YaoLe Technology positioniert den G1 als standardisiertes industrielles Verbrauchsmaterial. Mit Hilfe seines eigenen Produktionsstandorts überträgt es das ausgereifte Qualitätskontrollsystem der Automobilsensor-Produktionslinie auf Tast-Handschuhe. Die Herstellung der Kern-Garne und das integrierte Stricken werden automatisiert und selbst produziert, mit dem Ziel, die Hürde für Unternehmen der verkörperten Intelligenz beim Erwerb von Tastdaten durch skalierte Massenproduktion zu senken. Derzeit ist das Produkt bereits in die Lieferkette von führenden Herstellern von geschickten Händen eingetreten, um Umsetzungstests durchzuführen.

Neben der Hardware plant YaoLe Technology, einen geschlossenen Kreislauf aus „Hardwareverkauf + Tastdaten-Serviceplattform“ aufzubauen. Neben der Lieferung von Hardware- und Softwarepaketen werden gleichzeitig Mehrwertdienste wie die Bereinigung, Kalibrierung und Klassifizierung von Rohdaten bereitgestellt, um der Branche eine vollständige Lösung für die Tasterfassung anzubieten.

Datenhandschuh von YaoLe Technology

Derzeit befindet sich die Tastwahrnehmungsbranche in einer Phase paralleler technischer Routen. Verschiedene Verfahren wie Piezoresistivität, Kapazität und visueller Tastsinn haben jeweils Vor- und Nachteile. Ein einheitlicher Branchenteststandard ist noch nicht etabliert, und der Anteil an individualisierter Entwicklung ist zu hoch, was die gesamten Umsetzungskosten erhöht. Der datenerfassende Handschuh mit Gewebestricktechnik bietet einen Realisierungsweg, der die Tasterfassung von teuren Laborgeräten zu standardisierten Werkzeugen macht, die in großen Mengen eingesetzt werden können.

Mit der groß angelegten Verbreitung von kostengünstigen und hochkonsistenten Tasterfassungs-Endgeräten wird die Anhäufung von echten Tastproben beschleunigt, was die Iteration von Modellen im Zusammenhang mit der Kraftsteuerung von geschickten Händen und der Objektinteraktion fördert und die Umsetzung von humanoiden Robotern und geschickten Händen von Labordemonstrationen in reale Szenarien wie industrielle Montage und Haushaltsdienstleistungen vorantreibt.

In Zukunft wird YaoLe Technology die Produkte für die Gewebe-Tastwahrnehmung kontinuierlich weiterentwickeln, die Expansion auf in- und ausländische Märkte beschleunigen und gemeinsam mit Forschungs- und Akademischen Einrichtungen an der gemeinsamen Gestaltung von Branchenstandards für die Tasterfassung mitwirken, um unabhängige und kontrollierbare Infrastrukturdienstleistungen für die flexible Tastwahrnehmung anzubieten.