AirExo

用於機器人遠端操作與野外資料收集的低成本 3D 列印外骨骼

授權條款

MIT

概述

AirExo 是一套低成本、可 3D 列印的雙臂外骨骼系統，用於收集機器人操作示範。每支手臂約 300 美元，能對機器手臂進行精確的關節層級遠端操作，並可在不需要機器人在場的情況下，攜帶到野外收集資料。此系統彌合了人與機器人之間的運動學落差，讓多樣化的操作資料可以在任何地方收集。只需 3 分鐘的遠端操作示範，再加上大量野外資料擴增，機器人就能學到與純遠端操作 20 多分鐘訓練出的策略相當的策略。相容於 Flexiv Rizon、UR5、Franka 與 Kuka 機器手臂。發表於 ICRA 2024。注意：後續專案 AirExo-2（CoRL 2025）改良了機構設計，但採用 CC BY-NC-SA 4.0 授權（非商業，並非完全開源）。

AirExo 是一套低成本、可 3D 列印的雙臂外骨骼系統，專為可攜式野外收集機器人操作示範而設計，每支手臂約 300 美元。此平台發表於 ICRA 2024，解決了機器人學習中的一個關鍵瓶頸：研究人員能在多樣的真實環境中收集高品質的動覺示範，而資料收集期間不需要昂貴的機器人硬體在場。外骨骼設計能以足夠的精度擷取人類手臂動作，將軌跡重定向到多種商用機器手臂，包括 Flexiv、Universal Robots UR5、Franka Emika 與 Kuka 機器手臂。其可攜性與低成本讓資料收集能在傳統遠端操作方式難以實行的自然環境中進行。

為何重要

AirExo 以極低的成本解決了機器人學習的資料收集瓶頸。每支手臂約 300 美元，即可進行精確的關節層級遠端操作來收集操作示範，成本只有商用遠端操作系統的一小部分。

解決的問題

收集操作示範通常需要昂貴的遠端操作設備或 VR 裝置。AirExo 提供一個實體外骨骼介面，以極低成本將人類手臂動作對應到機器手臂上。

重點

• 用於收集機器人操作示範的雙臂外骨骼
• 每支手臂約 300 美元，極為平價
• 可 3D 列印的設計，容易複製
• 對機器手臂進行精確的關節層級遠端操作
• 專為模仿學習資料收集而設計

適用對象

• 收集操作示範資料集的研究人員
• 以有限預算建立模仿學習流程的團隊
• 需要實體遠端操作介面的實驗室
• 學習以示範為基礎之機器人學習的學生

限制

• 外骨骼的外形對部分操作者而言可能感覺不自然
• 關節對應取決於運動學結構是否相符
• 僅限手臂層級的遠端操作，無法控制手掌或手指
• 3D 列印結構限制了長期耐用性