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Hacker News· nharada·· 7 小时前AI 评分58

Neufangled 推出 800 美元开源房间级线驱抓取机器人 Stringman

Stringman, an $800 open-source room scale gripper robot

AI 导读

Neufangled Robotics 发布开源抓取机器人 Stringman,售价 795 美元,用天花板四角锚点和四台电机吊起 638 g 夹爪,在 7×7×3 m 房间内平均负载 1.9 kg、最高 2.2 kg。

正文 · AI 翻译
  • ≥ 0.5 kg
  • ≥ 1.0 kg
  • ≥ 1.5 kg
  • ≥ 2.0 kg
在 28 N 线张力限制下、扣除 638 g 夹爪后的有效载荷能力,测试环境为 7 × 7 × 3 m 房间,锚点位于天花板角落。探索你自己的房间 →

张力就是一切

在机器人领域,价格基本上取决于执行器数量。Stringman 仅用四个电机就能覆盖整个房间,其夹爪悬挂在固定于天花板角落的线缆上。它从上方作业,能够到达任何轮式或足式机器人无法进入的杂乱地面。而且由于提升力由所有电机共同分担,有效载荷能力随它们的总扭矩而非单个执行器的扭矩扩展,在房间中心附近达到峰值,因为那里线缆分担负载最均匀。

名称 执行器数量 工作空间内的平均有效载荷
Stringman 4 1.9 kg
典型机械臂* 7 0.32 kg

*0.75 m 串联机械臂,使用相同的 DM-H6215 1 N·m 直驱执行器在额定扭矩下运行,忽略其自身连杆的重量。Stringman 的数据基于 7 × 7 × 3 m 房间、28 N 线张力限制,并扣除其 638 g 夹爪和标记笔的重量。

技术规格

工作区域 房间尺寸在 3m 到 10m 之间(XY 对角线)。房间高度在 2.3m 到 4m 之间
有效载荷 靠近地面时最高 2.2 kg,平均 1.9 kg。
移动速度 约 0.4 m/s
摄像头 2 个锚点摄像头 @ 1920x1080 30fps,以及 1 个宽视场夹爪摄像头 @ 684x384 60fps
计算 外部计算。(你的 PC 作为控制器)Raspberry Pi Zero 2W(夹爪)和 Pi 3A+(锚点)。
连接性 5 GHz Wi-Fi,使用二维码实现简单设置。(夹爪仅支持 2.4 GHz)
材料 3D 打印。结构部件:PET-GF,装饰部件:PLA
安装选项 木龙骨支撑的干墙或石膏墙安装。绑扎到结构柱上。
耐久性 迄今为止在真实家庭中累计约 1000 小时的测试。

Exploded view of the Stringman gripper

开放,且由你掌控

Stringman 是开源的,并已获得 OSHWA 认证。机械 CAD、PCB 和控制软件均已公开。

我们相信所有者应该掌控自己的机器人。这就是为什么 Stringman 可以在你的本地 Wi-Fi 网络上气隙隔离运行:UI 在本地提供,AI 模型在你自己的硬件上运行,任何数据都不会离开你的网络。

STL 文件 物料清单 构建指南 代码

你家庭实验室的快递员

让你的家庭实验室具备在房间内任意位置将零件从一个工作单元运送到另一个工作单元的能力,从而让你其他机器人发挥更大作用。Python API 和 MCP 服务器专为智能体设计,让你可以立即启动工作流程。

2022 Porsche 911 GT3 RSR 模型由 No Limits 提供, CC BY 4.0,已简化。 SO-101 机械臂来自 TheRobotStudio/SO-ARM100,Apache 2.0。

无与伦比的工作范围

与局限于固定半径的桌面机械臂不同,Stringman 采用线缆驱动架构,可覆盖整个房间的空间。这类机器人每美元的工作区域体积完全无可匹敌,而且执行器数量甚至比最简单的移动机器人还少。锚点和眼环安装在房间靠近天花板的角落,界定出一个四面工作区域,任何物体都可以在其中从一点移动到另一点。

Stringman 研究型机械臂
工作区域 7 × 7 × 3 米房间
(147 m³)
0.75 米半球
(0.88 m³)
价格 $795 $2,500
每 1,000 美元对应的体积 185 m³ 0.35 m³

在 2 kg 有效载荷相当的情况下,每美元工作区域体积约为其 500 倍。

安装 Stringman 需要什么?

  • 一个可以将锚点固定到墙骨或立柱上的房间。
  • 一台配有 NPU 或 GPU 的计算机来运行控制器(Mac 完全没问题!)
  • 一把手持电钻
  • 一架能让你够到天花板的梯子。

Driving a wood screw through a cleat into a wall stud near the ceiling

用木螺丝将卡扣固定到靠近天花板的墙骨上,或用棘轮绑带固定到立柱上。

A Stringman anchor hung in the corner of a room below the crown moulding, with lines attached

挂上锚点,并将线缆连接到夹爪。

Calibration cards laid out on the floor

运行校准。这个免手动过程大约需要五分钟,可让 Stringman 适应你的房间。

分步说明:图片指南 或 视频指南

有吊扇?没关系。

最初的样机就建在一个有吊扇的房间里,而且至今仍在那里运行。将锚点安装到扇叶高度或更低的位置,线缆在物理上就无法碰到它。

训练新模型

有多种控制方法可用,默认模型支持自动抓取、目标和目的地选择,便于快速构建新行为。

Stringman 完全支持 LeRobot 控制,包括 Pi.05、JEPA、Multitask DiT 等。

新行为的训练数据可以从 UI 中采集,对于 DiT 等某些模型,少至 50 个回合就足以学会一种行为。

常见问题

我的房间里会有线缆横穿吗?

只要它保持安装状态,就会有。不过,停放时线缆会收在天花板附近,不挡路。在我们看来,天花板上的杂乱总好过地板上的杂乱。如果需要拆除锚点,无需工具即可将它们从底座上取下,墙上只会留下一个相对较小的白色卡扣。

可以在有吊扇的房间里使用吗?

可以,只需将锚点安装到吊扇高度或更低的位置,线缆或标记标签在物理上就不可能碰到它。同样,如果低垂的灯具位于侧边,可以缩小工作区域将其排除;但如果房间中央确实有低垂物体,Stringman 就无法安装在该房间。

如果有人被线缆缠住会怎样?

当张力达到 28 牛顿(约一个背包的重量)的极限时,所有电机会放松,线缆可以被拉脱。由于大部分时间线缆都在头顶,人们很少会撞到它们。

可以远程控制吗?

默认情况下不会,但如果你将其与 neufangled.com/playroom 绑定,那么你或任何你授予访问权限的人都可以从任何地方操作它,并且访问权限可以随时撤销。Neufangled Robotics 不会存储通过其服务器转发的任何来自你机器人的信息。

Privacy

远程管理

对于那些愿意通过将机器人绑定到账户来做出取舍的人,我们的基于网页的控制台允许你从任何地方监控和控制 Stringman。可以把它想象成一只带手的安防摄像头。

如果你确实决定使用我们的云遥测中继,你可以使用它,并且随时可以回到完全仅限局域网的模式。你的数据永远不会被收集。

设置你的投放箱

整理你的家是一个物理过程,而不是编程任务。使用我们的夹式基准标签来标记你的洗衣篮、玩具箱和垃圾桶。Stringman 会以视觉方式映射这些位置。你不需要标记每一件杂物——只需标记目的地。如果有某样东西你永远不想让它捡起,你可以将该物品标记为禁止触碰。

经过训练来控制 stringman 的网络已经学会了“toybox”这个词指的是那个标签,所以你可以用它来标记任何东西,即使它看起来不像我们训练集中的玩具箱。

你还可以将这些标签用作搬运任务的任意起点和终点标记,例如将物品从一个机械臂运送到另一个机械臂,或者将衣物从地面运送到机器人折叠站。

Stringman installed in a classroom

面向教育工作者

拥有一台 Stringman 机器人的教室让学生有机会熟悉机器人学基础知识,如逆运动学、遥测和模仿学习,同时操控一个奇特而强大的飞行夹爪。如果你有墙壁和一台 MacBook,你就已经完成了一大半。

跨具身是机器人学中最大的挑战之一,而证明一个模型能够操作截然不同的身体类型,比将其从一个双臂机器人迁移到另一个双臂机器人是更强的结果。我们的数据集已在 Hugging Face 上公开,有一个控制器在环的 MuJoCo 仿真,并且 Stringman 可与 LeRobot 配合使用,使其成为测试成本最低的机器人之一,也是一个天然的最佳毕业设计项目。

无充电停机时间

移动机器人花费大量时间充电。由于 Stringman 由墙壁供电,它随时准备工作。此外,通过移除沉重的电池组,与必须浪费能量携带自身电源的移动平台相比,我们提高了每美元的负载能力。

夹爪的电力通过其中一根支撑线缆传输。一根双导体 FEP 护套双绞线电缆,抗拉强度为 50N。

摆动消除

那根杆是做什么用的?Stringman 的夹爪悬挂在枢轴点下方,因此它可以够到床和桌子旁边的地板。这种额外的连杆可能导致不受约束的运动,因此 Stringman 采用主动摆动消除算法来抵消动量,而无需增加任何额外电机的成本。这确保了夹爪即使在快速穿越房间时也能保持稳定和可预测。

如果你好奇它是如何工作的,有一整个关于摆动消除的视频!

手腕和手指

通常,一个能完成任务的简单方案比复杂的方案更有价值。Stringman 使用带手腕的两指夹爪。对于它设计用来拾取的杂物来说,这样的灵巧度已经足够,同时保持了低重量、低成本和可靠性。在我们的家庭测试中,我们发现更多层防滑胶带比更多活动手指的投资回报率更高。

夹爪可以旋转手腕,以便更好地将手指放置在平面或长条形物体周围。

A white Stringman anchor in the corner of a room below the crown moulding

在墙上预览

要轻松预览它在您房间里的效果,请用白色 PLA 打印锚点模型,并将其举在角落里。获取文件。

定制您的外观

Stringman 面板易于更换。获取 STL 或 bambu 3MF 文件,以任意颜色打印您的面板。

来源:Hacker News · neufangled.com