手势操控机械臂：伸手即应的课堂智能体

“调参难、示教烦、危险大”一直是机械臂实训的三大痛点。山东满天星信息科技有限公司将手势识别、边缘计算与轻量级数字孪生深度融合，推出“手势操控机械臂”课堂智能体：伸手即应、握拳即停、滑动即调，零代码完成取、放、轨迹跟踪等复杂动作。

总体架构：3 层链路、1 朵边缘云

感知层：单目 2K 摄像头 + 毫米波雷达，实现 30 cm-2 m 范围内 21 关节点手势捕捉，延迟 < 40 ms。

边缘层：ARM + NPU 网关运行 YOLO-Hand 模型，0.1 s 完成坐标转换、轨迹滤波、碰撞预测；断网亦可离线运行。

执行层：6 轴协作机械臂自带力觉传感器，遇阻即停，负载 3 kg，重复定位精度 ±0.5 mm，课堂级安全。

孪生层：WebGL 实时镜像机械臂状态，教师大屏可展示关节角、速度曲线、功耗数据，一键投屏即成为“黑板新教具”。

教学场景“伸手即应”

伸手→启动：手掌前推 20 cm，机械臂自动上电并回零，替代传统“按键三步走”。

握拳→抓取：指尖并拢即闭合夹具，力度自适应 0.1-1 N，学生无需记 PWM 占空比。

滑移→轨迹：手掌左右平移，机械臂实时跟随；AI 自动平滑抖动，演示直线/圆弧插补概念。

双手→协作：双人手势同时识别，A 臂抓取、B 臂装配，完美诠释“协作机器人”精髓。

失误→回退：系统记录 30 s 内动作序列，语音“回退”即可撤销，让试错零成本。

AI 赋能亮点

零代码示教：手势轨迹自动转换为 URScript，可一键导出 Python／Blockly，实现“手势→图形→代码”三阶递进教学。

自适应学习：边缘 NPU 持续收集学生操作数据，AI 压缩最优轨迹，相同任务节拍提升 15%。

安全双保险：视觉域“人手分离即停”+ 力觉域“0.5 N 过载即停”，双重保护，实训零事故。

绿色低耗：机械臂空闲 5 min 自动进低功耗模式，单台年省电 200 kWh，相当于减少 160 kg CO₂ 排放。

“手势操控机械臂”不是炫技，而是将复杂机器人技术转化为直观、安全、低碳的教学智能体。把传统“按键示教”升级为“伸手即应”的未来课堂，赢在中国智能制造教育的最前沿！