工程師研發開源天花板機械手臂 提供家庭清理解決方案

一名工程師開發了一款開源的天花板安裝式機械爪,旨在解決家庭生活中一個持續存在的挑戰——清理雜物。這款名為 Stringman 的系統使用懸掛於房間四個角落的電纜,將機械爪移動至天花板,定位並收集玩具、衣物及其他家庭雜物。該機器人由基於 LeRobot 的固件提供動力,能夠識別物體、撿起物品並將其運送至指定的放置點。根據其創建者的説法,該項目的軟件、硬件設計和組裝説明已在 GitHub 上公開。

同時,還提供現成的套件,供不願自行組裝系統的用户使用。

Stringman 專注於解決家庭中最常見的挑戰之一——由兒童和寵物留下的雜物。Stringman 是一款由電纜驅動的機械起重機,通過懸掛於四個角落的高強度線纜在房間內移動。與依賴人形設計或移動機器人的傳統方法不同,Stringman 使用輕量級的機械爪,穿越房間的空間,識別並收集地板上的物品,然後將它們運送至指定的放置位置。該項目的創建者 Nathaniel Nifong 認為,許多家庭任務可以在不增加人形機器人所需的複雜性和成本的情況下實現自動化。

根據項目的網站,減少驅動器的數量可以顯著降低機器人硬件的整體成本。

Stringman 提供了一種創新的家庭清理解決方案

Stringman 僅依賴四個馬達和一個帶有手腕機構的雙指爪,能夠執行基本的拾取和放置任務,同時保持相對可負擔的價格。該機器人基於開源的 LeRobot 平台構建,並使用模仿學習來提升其抓取能力。用户可以通過遙操作訓練系統,教導其如何拾取各種家庭物品。軟件、固件、機械設計和組裝説明均在 Apache 2.0 許可下公開,允許愛好者建立、修改及貢獻於該項目。為了組織物品,用户只需使用夾式識別標記指定如洗衣籃、玩具箱或垃圾桶等目的地。

Stringman 的視覺系統能夠映射這些位置並生成其認為應該收集的物品清單。用户可以透過界面審查和修改這些選擇,或手動點擊希望機器人移除的物品。

該系統的一大優勢在於其範圍。與侷限於有限工作空間的機械臂不同,Stringman 可以接觸到整個房間的大部分區域。其電纜驅動的架構使其能夠從地面撿取物品,輕鬆到達高處的架子,而無需鋼軌、輪子或關節肢體。由於直接連接牆壁插座供電,它也避免了許多移動機器人所面臨的充電停機時間。該設計還包含主動擺動消除算法,以穩定機械爪的運動。這一點尤為重要,因為機械爪懸掛在距懸掛點約 50 釐米的下方,能夠在傢俱下方和障礙物旁邊伸展。

根據其網站,該軟件持續補償慣性,幫助在運動過程中保持準確定位。

Stringman 的發展潛力和挑戰

隱私也是該項目的重點之一。Stringman 支持完全本地的操作模式,在此模式下,視頻處理和遙測數據保持在家庭網絡內。喜歡遠程訪問的用户可以將機器人連接到在線帳户,通過基於網絡的界面進行監控或控制。儘管該系統前景可期,但仍然是一個正在進行中的項目。機器視覺模型仍需改進,而某些物體,特別是如書籍等平面物品,對於機械爪來説,可靠的處理仍然具有挑戰性。懸掛的電纜在機器人運行時也會下降,為佔用空間帶來實際限制。

儘管面對這些挑戰,Stringman 仍然代表了一種引人入勝的人形家用機器人的替代方案。通過專注於單一的家庭任務並簡化硬件設計,該項目顯示了實用的家居自動化如何能夠來自於專門的低成本設計,而非人形機器。未來的發展可能使機器人不僅能夠將雜物收集到箱子中,還能將物品直接歸還至其正確的存放位置。

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Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。