越疆科技首款自研遥操作机器人发布 突破人机协作新高度

2021年10月15日，越疆科技在云上新品发布会上正式推出国内首款自研六自由度力反馈主手Haptics 6D及其配套遥操作系统Matrix.OS。这套系统基于5G技术，实现了0.005mm位置分辨率、0.1N力反馈精度、4kHz触觉刷新率和60帧视频流畅度。这些参数虽然抽象，但实际体验中，临场感极强，让用户能够真实“触摸”虚拟物体，甚至远程操控机器人。可以说，这是人类进入元宇宙虚空间时，最关键的人机交互接口之一。

越疆遥操作系统 Matrix.OS

该系统由操作端、障碍段和远程端三部分组成。操作者通过力反馈主手和计算机感知远程端状态，经过判断后下达指令，再通过5G或其它通讯模块传输，最终实现对远程机器人（从手）的精确操控。其中，最核心的硬件就是本次发布的力反馈主手Haptics 6D。

力反馈主手Haptics 6D

实时力反馈，赋予人类触觉感知能力

Haptics 6D是一款六自由度、带力反馈的遥操作主手，最大特点在于能够无重力、低阻力地自由拖拽。作为直接与操作者交互的设备，精准操作和实时反馈是其核心优势。

力反馈主手Haptics 6D

力反馈的实时性是营造操作临场感的基础。Haptics 6D内部集成了6个主动力反馈定制电机，配合EtherCAT实时总线和动力学模型补偿算法，实现了最小感知力0.1N和4kHz刷新率。这意味着只要轻轻触碰，力感即可即时反馈，几乎无延迟。

实时力反馈

高精度是这款主手的核心优势。它采用双编码器设计，无需零点校准，配合零回差丝传动机制，彻底消除反向间隙，位置分辨率达到0.005mm。这一精度足以应对多种精细操作场景。此外，串联式六自由度结构搭配碳纤维航天材料的轻量化设计，使Haptics 6D具备更大的运动空间、高刚度和高强度。它还配备了六个自定义按钮，可根据个人习惯灵活配置，满足复杂操作需求。

遥操作系统Matrix.OS

三大关键技术，实现高速远程操作响应

Matrix.OS采用主从姿态同步算法，自动将远程画面显示方向与操作者姿态对齐，使操作更加自然舒适。即使在需要精细调整的微细场景中，也能保持视野流畅。

主从姿态同步

动态跟踪算法用于抑制超调和振荡，提升位置跟踪响应速度。配合5G超低时延通信，主从机器人之间的跟踪延迟可控制在10毫秒以内。

动态跟踪

基于笛卡尔空间位姿的主从同步技术，使操作端能够直接控制同构或异构的从手。结合“同步-离合”切换控制，可操作空间进一步扩大，理论上可将主手运动范围缩小100倍以操作微小场景，或放大100倍以操作巨大场景。Matrix.OS本质上是对人手的延伸，让跨空间操作变得“触手可及”，且操控准确自然。人类的智慧和经验借此得以充分释放与传递——这正是弱人工智能无法实现、而人机协作机器人真正的价值所在。

远程人机协作，释放无限潜能

越疆此次发布的六自由度主手，可与全系列协作机械臂组成遥操作系统，主要应用于核电、医疗、虚拟培训等场景。以医疗为例，医生依靠经验与决策处理机器人无法判断的问题，而遥操作通过视觉与力觉的实时感知反馈，帮助医生更立体、准确、快速地诊断病情，甚至执行手术操作。

医疗手术模拟

远程超声检测

核辐射实验

值得一提的是，当前遥操作主手设备价格依然十分昂贵。国外质量较好、达到医疗应用等级的遥操作主手售价接近百万元，且可扩展外设稀少，系统相对封闭。越疆实现国产化后，价格降至10万元以下，成本降低近一个数量级，这意味着更多应用场景得以落地。

想象一下，未来的孩子可以通过遥操作主手在虚拟世界中积累经验、提升技能；医生可以借助它为偏远地区患者提供检查和治疗，使有限的优质医疗资源效益最大化；在带电作业、核辐射区等危险场景中，遥操作设备可替代工人执行危险任务；甚至，在遥远的外太空，我们也能利用遥操作设备探索未知。这正是这项技术令人期待之处。

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