Gesture HW1 : มือหุ่นยนต์ 10-DOF ใช้ ESP32-S3 รองรับการหยิบจับวัตถุความแม่นยำสูง

HW1 จาก Gesture Platforms เป็นมือหุ่นยนต์และข้อมือหุ่นยนต์ความคล่องตัวสูง (High-Dexterity) แบบ 10 องศาอิสระ (10-DOF) ที่พัฒนาขึ้นบนไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สาย ESP32-S3 โดยมุ่งเป้าไปที่นักวิจัย นักการศึกษา และนักพัฒนาสายเมกเกอร์เป็นหลัก ช่วยเติมเต็มช่องว่างระหว่างมือหุ่นยนต์ DIY ทั่วไปกับมือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมระดับสูงที่มีราคาสูง

ตัวอุปกรณ์มีน้ำหนักเพียงประมาณ 500 กรัม แต่สามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกแบบเคลื่อนไห ได้สูงสุด 1 กิโลกรัม และรองรับน้ำหนักแบบคงที่ได้สูงสุด 3 กิโลกรัม รองรับการเชื่อมต่อผ่านพอร์ต USB-C และ Bluetooth 5.0 พร้อมซอฟต์แวร์เดสก์ท็อปสำหรับควบคุมและพัฒนาแอปพลิเคชัน รวมถึง SDK สำหรับภาษา Python และ C++ ที่ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างและปรับแต่งการทำงานได้อย่างยืดหยุ่น

สเปคของ Gesture HW1 :

ไมโครคอนโทรลเลอร์ – ชิป ESP32-S3 จาก Espressif Systems พร้อมซีพียู LX7 แบบดูอัลคอร์ รองรับการเชื่อมต่อ WiFi 4 และ Bluetooth 5.0 LE
องศาอิสระในการเคลื่อนไหว – 10 DOF
- การงอนิ้ว – 0° ถึง 90° ในแต่ละข้อต่อ
- การกาง/หุบนิ้ว – -10° ถึง 40°
- การงอ/เหยียดนิ้วหัวแม่มือ – 0° ถึง 120°
- การกาง/หุบนิ้วหัวแม่มือ – 20° ถึง 90°
- การงอข้อนิ้วส่วนปลายของนิ้วหัวแม่มือ – 0° ถึง 90°
- การงอ/เหยียดข้อมือ – -50° ถึง 50°
- การเอียงข้อมือด้านนิ้วโป้ง/นิ้วก้อย – -10° ถึง 40°
จำนวนข้อต่อทั้งหมด – 19 ข้อต่อ
น้ำหนักบรรทุก – รองรับน้ำหนักขณะเคลื่อนไหว 1 กก. และน้ำหนักคงที่ 3 กก.
ความแม่นยำ/ความสามารถในการทำซ้ำ – ±1 มม.
ความถี่ในการควบคุม – 100 Hz
เซนเซอร์ในตัว – ตรวจวัดมุมการหมุนของมอเตอร์ กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิ
พอร์ตเชื่อมต่อ – USB Type-C จำนวน 1 พอร์ต สำหรับการสื่อสารข้อมูล
อื่น ๆ
- 4 x ไฟ RGB LED ที่ผู้ใช้สามารถโปรแกรมได้
- มีปลอกผ้ายืดแบบ Four-way Stretch ช่วยป้องกันฝุ่นและสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ข้อต่อ
แหล่งจ่ายไฟ – ผ่านคอนเนกเตอร์ XT60 ที่ด้านข้างตัวอุปกรณ์
ขนาด – สูงประมาณ 275 มม. (ใกล้เคียงกับขนาดถุงมือผู้ชายไซซ์เล็ก หรือผู้หญิงไซซ์กลาง)
น้ำหนัก – ประมาณ 500 กรัม
การติดตั้ง – รูเกลียว M3x0.5 ความลึก 4.5 มม.

HW1 ใช้เฟืองอะลูมิเนียมในข้อต่อสำคัญ เช่น บริเวณข้อมือ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานต่อการใช้งาน ขณะที่โครงสร้างหลัก (Skeleton) ผลิตจากโพลีคาร์บอเนตเสริมใยแก้วและใยคาร์บอน ซึ่งมีจุดเด่นด้านน้ำหนักเบาแต่ยังคงความแข็งแรงสูง ส่วนเปลือกภายนอกเลือกใช้พลาสติก ASA ที่ทนต่อความร้อนและสภาพการใช้งานที่สมบุกสมบันได้ดี บริเวณปลายนิ้วหุ้มด้วยซิลิโคนนิ่มระดับ Shore 30A เพื่อช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะและทำให้สามารถจับวัตถุได้มั่นคงยิ่งขึ้น นอกจากนี้ Gesture Platforms ยังระบุว่าจะเปิดให้ดาวน์โหลดไฟล์ STEP ของชิ้นส่วนต่าง ๆ เพื่อให้ผู้ใช้นำไปพิมพ์ 3 มิติ ปรับแต่ง หรือเปลี่ยนชิ้นส่วนภายนอกได้ตามต้องการ โดยคาดว่าไฟล์ดังกล่าวจะถูกเผยแพร่หลังจากแคมเปญระดมทุนสิ้นสุดลง

ด้านซอฟต์แวร์ บริษัทได้จัดเตรียมแอปพลิเคชันเดสก์ท็อปแบบ Plug-and-Play สำหรับ Windows 10 และ Windows 11 ที่สามารถใช้งานได้แบบออฟไลน์ทั้งหมด โดยภายในซอฟต์แวร์มีโหมดควบคุมให้เลือก 4 รูปแบบ ได้แก่ Text Mode สำหรับนำเข้าข้อมูลจากไฟล์ .csv, Timeline Mode สำหรับสร้างลำดับการเคลื่อนไหวในลักษณะ Keyframe, Controller Mode สำหรับควบคุมผ่านเกมคอนโทรลเลอร์มาตรฐาน, Stream Mode สำหรับรับข้อมูลและควบคุมแบบเรียลไทม์ สำหรับผู้ใช้งานระดับสูง Gesture Platforms ยังเตรียม SDK สำหรับภาษา C++ และ Python เพื่อให้สามารถนำ HW1 ไปผสานเข้ากับอัลกอริทึมควบคุมหรือระบบ Machine Learning ที่พัฒนาขึ้นเองได้อย่างยืดหยุ่น

ที่ผ่านมาเราเคยนำเสนอหุ่นยนต์แขนกลที่ใช้ ESP32 มาแล้วหลายรุ่น ไม่ว่าจะเป็น RoArm-M3-Pro และ RoArm-M3-S, Tobor หุ่นยนต์แขนกลแบบโมดูลาร์และเป็นโอเพนซอร์ส รวมถึง MyCobot Robotic Arm แต่ผลิตภัณฑ์ในกลุ่ม “มือหุ่นยนต์” นั้นยังมีไม่มากนัก โดยก่อนหน้านี้เราเคยกล่าวถึง Amazing Hand ซึ่งเป็นมือหุ่นยนต์โอเพนซอร์สแบบ 8 องศาอิสระ (8-DoF) ที่สามารถพิมพ์ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ และในอีกฝั่งหนึ่งของตลาดก็มี Dex5 ซึ่งเป็นมือหุ่นยนต์ความคล่องตัวสูงระดับพรีเมียมที่ถูกนำมาใช้กับหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ Unitree R1-A5 และ R1-A7, Gesture HW1 จึงถือเป็นทางเลือกที่อยู่กึ่งกลางระหว่างสองกลุ่มดังกล่าว