Mão Robótica Shadow Dexterous Hand Extra Lite (DHEL)

Reproduzir o gesto de uma mão humana com motores, tendões e sensores é um dos desafios mais antigos da robótica, e poucas máquinas chegam tão perto quanto a Shadow Dexterous Hand Extra Lite (DHEL). Trata-se de um sistema de mão robótica humanoide que oferece 16 movimentos para reproduzir, o mais fielmente possível, a cinemática e a destreza da mão humana. Para quem pesquisa manipulação fina, ela transforma uma ideia de laboratório em hardware que se programa, se mede e se integra.

A Robots Latin America é a vendedora deste produto e o fornece à América Latina, incluindo o Brasil. É ela quem elabora a cotação, organiza a entrega e presta o suporte à sua equipe após a compra.

Contexto

A empresa e a linhagem da mão

A Shadow Dexterous Hand Extra Lite pertence a uma família de mãos robóticas da Shadow Robot. A série reúne quatro versões: Shadow Dexterous Hand, Shadow Dexterous Hand Lite, Shadow Dexterous Hand Extra Lite e Shadow Dexterous Hand Super Lite. Cada uma reduz progressivamente o número de dedos, de atuadores e de sensores, e com isso o peso do conjunto.

A família é usada em sistemas de pesquisa conhecidos, como o robô PR2 da Willow Garage, o que torna estas versões compatíveis com o PR2 e com outros sistemas de controle de pesquisa ou industriais compatíveis com EtherCAT e ROS. Você encontra outras mãos desta linha na categoria Robot Hands e os demais produtos do fabricante em Shadow Robot.

Posicionamento e tecnologia-chave

A versão Extra Lite tem dois dedos mais o polegar, 10 graus de liberdade distribuídos em 12 articulações e 10 motores DC. É uma configuração intermediária enxuta: preserva o polegar oponível e a capacidade de pinça e preensão, sem o peso e a complexidade da mão de cinco dedos.

A tecnologia central combina atuação por tendões com sensoriamento local. Um sensor de efeito Hall mede a rotação de cada articulação, com resolução típica de 0,2 grau. Sensores de carga nos tendões, com resolução de cerca de 30 mN, informam a força transmitida. A malha de torque é fechada dentro da própria unidade do motor, a 5 kHz, e a malha de controle pelo computador hospedeiro opera a 1 kHz sobre o protocolo EtherCAT.

Especificações técnicas

Especificações conforme publicadas pelo fabricante; confirmadas com a ficha técnica na cotação.

O fabricante não publicou as dimensões, a classificação IP, a faixa de temperatura de operação, a força na ponta dos dedos, a vida útil, a faixa de tensão de operação e o número total de sensores táteis; esses dados são confirmados na cotação.

O que diferencia a Extra Lite das outras versões da série?

A diferença está na quantidade de dedos e, com ela, de atuadores, sensores e peso. A Shadow Dexterous Hand completa tem 20 DOF atuados, mais 4 movimentos subatuados, para um total de 24 articulações, com 20 motores DC. A Lite tem 13 DOF em 16 articulações e 13 motores DC. A Extra Lite tem 10 DOF em 12 articulações e 10 motores DC. A Super Lite tem 7 DOF em 8 articulações e 7 motores DC.

Na prática, a Extra Lite atende quem precisa de um polegar e de dois dedos para pinça, preensão e manipulação de objetos, sem arcar com a complexidade de um sistema de cinco dedos. Em todas as versões a base técnica é a mesma: barramento EtherCAT, integração com ROS, malha de controle de 1 kHz e uma unidade de medição inercial.

Como a mão se integra a um robô ou a uma bancada de pesquisa?

A comunicação é feita por EtherCAT, um barramento de campo baseado em Ethernet de 100 Mbps, com integração total ao ROS. Isso permite conectar a mão a sistemas de controle de pesquisa ou industriais compatíveis com EtherCAT e ROS, como o PR2.

O sistema também pode ser fornecido integrado a um braço robótico UR5 ou UR10. O kit de desenvolvimento da Extra Lite inclui sistemas de controle, software (GNU GPL ou BSD, conforme o caso), compatibilidade com ROS, PC, fontes de alimentação, sensoriamento tátil, equipamentos auxiliares (se necessários), documentação e treinamento. Há ainda a opção de mão esquerda, funcionalmente idêntica à mão padrão, mas espelhada, para uso em sistemas bimanuais.

Para quem é a Shadow Dexterous Hand Extra Lite (DHEL)?

Laboratórios universitários e centros de pesquisa em manipulação, aprendizado de robôs e interação humano-robô encontram na Extra Lite uma plataforma com sensoriamento rico: sensores de posição nas articulações, sensores de carga nos tendões e dedos com tato opcional. Equipes que já trabalham com ROS ganham tempo, pois a integração é nativa.

Integradores e equipes industriais de desenvolvimento que prototipam tarefas de preensão em células com braços UR também se beneficiam da opção integrada ao UR5 ou UR10. Já quem precisa de cinco dedos e de todos os movimentos da mão humana deve considerar a Shadow Dexterous Hand completa, enquanto projetos que aceitam uma mão ainda mais simples podem avaliar a Super Lite. A equipe da Robots Latin America ajuda a comparar as versões antes da cotação.

Para que serve a Shadow Dexterous Hand Extra Lite (DHEL)?

1. Pesquisa em manipulação: estudo de preensão, pinça e controle de força com sensores de tendão e de posição.
2. Aprendizado de robôs: coleta de dados e treinamento de políticas de manipulação em ambiente ROS.
3. Teleoperação: controle remoto de uma mão robótica por operadores humanos em tarefas que exigem destreza.
4. Sistemas bimanuais: uso da versão esquerda, espelhada, ao lado da mão padrão em plataformas de dois braços.
5. Prototipagem industrial: testes de preensão em células com braços UR5 ou UR10 antes de uma implantação maior.
6. Ensino avançado: demonstração de cinemática, atuação por tendões e controle em tempo real em cursos de robótica.

Preços e disponibilidade

Não divulgamos preços nesta página: o caminho é solicitar uma cotação à Robots Latin America, que reúne a configuração desejada, como a quantidade de Shadow Tactile Fingertips, a mão esquerda ou a integração com braço UR. Entrega, trâmites aduaneiros e suporte são combinados junto com a cotação. Prazos e condições são informados individualmente, e o pedido de cotação está disponível nesta página.

Perguntas frequentes

Quantos graus de liberdade tem a Extra Lite?

A Shadow Dexterous Hand Extra Lite tem 10 DOF distribuídos em 12 articulações, acionados por 10 motores DC.

Qual é a carga que a mão sustenta?

Em preensão de força, a mão pode sustentar até 3 kg, conforme o fabricante.

Ela funciona com ROS?

Sim. A mão usa um barramento EtherCAT, com integração total ao ROS, e é compatível com o PR2 e com outros sistemas de controle de pesquisa ou industriais compatíveis com EtherCAT e ROS.

Posso integrá-la a um braço robótico?

Sim. O sistema pode ser fornecido integrado a um braço UR5 ou UR10.

Existe uma versão para o lado esquerdo?

Sim. A mão esquerda é funcionalmente idêntica à padrão, mas espelhada para uso em sistemas bimanuais.

O que acompanha o kit de desenvolvimento?

O kit inclui sistemas de controle, software (GNU GPL ou BSD, conforme o caso), compatibilidade com ROS, PC, fontes de alimentação, sensoriamento tátil, equipamentos auxiliares (se necessários), documentação e treinamento.

Onde posso comprar a Shadow Dexterous Hand Extra Lite (DHEL) e quanto custa?

Você pode adquiri-la com a Robots Latin America, que prepara uma cotação sob medida para a sua configuração. O valor não é publicado aqui e é informado na cotação.

Resumo

A Shadow Dexterous Hand Extra Lite (DHEL) responde ao desafio de imitar a mão humana com um conjunto enxuto: dois dedos e um polegar, 10 DOF em 12 articulações, sensores de tendão e de posição, malha de torque de 5 kHz e comunicação EtherCAT com integração ao ROS. Para quem precisa de destreza real sem a complexidade da mão de cinco dedos, ela é um ponto de equilíbrio dentro da série. Para dimensionar a configuração, comparar versões e receber a cotação com entrega e suporte da Robots Latin America, esta página é o ponto de partida.