文章来源:https://zhuanlan.zhihu.com/p/1953121315558000542
作者:任赜宇
先前在Seed GR-3的工作中,由于篇幅的关系,我们只是简要介绍了GR-3的ByteMini机器人使用了一种很好用的并联仿生手腕,引起了一些讨论和关注。近期我们把这个并联球形手腕的设计工作详细总结了一下,形成了一个Tech Report和大家分享。为了方便描述这个手腕,我们给它起了一个名字叫做ByteWrist——详细设计可参考:
- Website:https://bytewrist.github.io/;
- Paper:https://bytewrist.github.io/ByteWrist0923.pdf;
- arXiv:https://arxiv.org/abs/2509.18084;

在这里简要介绍一下为什么我们要针对灵巧操作的机械臂手腕做一些新的创新工作,以及ByteWrist的设计思路与灵感来源,最后再聊聊ByteWrist在GR-3中的实际使用体验:
- 为什么要针对机械臂的手腕做新的创新工作:其实答案很简单,现有的纯串联机械臂,无论是6轴还是7轴,对于末端手腕的设计都不是很紧凑、也不是很拟人。GR-2使用传统纯串联的7轴SRS机械臂Kinova,我们发现在很多狭窄空间的操作:如伸进抽屉掏东西、伸进微波炉拿东西,手腕部分会非常容易和外界狭窄的环境发生碰撞,尤其是加装了夹爪之后,末端Pitch向力臂的长度会接近惊人的30cm——几乎无法在带空间限制的狭窄空间内灵活操作。同时,针对机器人胸腔区域的双臂协同操作,基于当前纯串联的手腕设计,会造成整体的臂角构型呈现一个非常不拟人的形态:即大臂和手肘向外、向高张开,拉出空间给纯串联的小臂手腕进行操作,不拟人和不优雅倒是其次,更为关键的是后续使用纯人体手臂数据的retargetting,会带来一些性能上限问题;
- ByteWrist的设计思路和灵感来源:并联手腕其实在业内是有不少的尝试,比如说大家熟知的Tesla Optimus,就是基于2个直线模组+并联十字轴形成了一个并联手腕。在针对GR-3机器人的设计中,我们希望是基于更加可靠、便宜与简单好用的QDD关节模组,因此很多现有的设计,特别是通过多级传动转换就不在我们考虑之列了。主要灵感来源是2024年在横滨的ICRA展会,@taokongcn 在现场遥操作了来自法国Pollen Robotics的Reachy,觉得手腕的运动空间非常拟人。我们在仔细研究了Reachy之后,发现Reachy的这套基于并联球形手腕的传动设计是非常适合于与QDD在小臂手腕进行集成设计的,在优化了”亿”点点设计与肝了一波IK/FK之后,就定型了当前的ByteWrist的手腕设计;
- GR-3中的实际使用体验:”用过的都说好”——GR-3的模型和数据同学都对ByteWrist所展现的紧凑设计与拟人的活动空间非常满意,在针对日常轻巧物体的操作中展现出非常好的能力,特别是在GR-3所展示的挂衣服的操作中,ByteWrist所带来的拟人运动空间极大提高了数据采集的效率和模型roll out的成功率。截止到目前为止,基于ByteWrist手腕的ByteMini机器人们也”朝十晚七”采集了快9个月的数据,传动的稳定性也得到了很好的验证。当然世界上也没有完美的设计,务实来说,ByteWrist的手腕设计在电气线束整洁性的处理上非常困难,同时支撑球对于重载的工况会有一定风险,很难兼顾负载能力和传动效率;
最后大家可以看一看ByteWrist的手腕运动,先抛开“金属材料的躯体”,ByteWrist所呈现的运动空间和构型,确实已经和人类的手腕很相近了~

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