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3月2日，騰訊正式發(fā)布首個(gè)軟硬件全自研的多模態(tài)四足機器人Max，其采用足輪融合一體式設計，有腿又有輪，不僅擁有“崎嶇路面走得穩，平坦路面跑得快”的特長(cháng)，還能雙腿站立“拜年討紅包”。Max首次實(shí)現了從四足到雙足的站立、移動(dòng)，能完成后空翻、摔倒自恢復等高難度動(dòng)作。 http://flv.bn.netease.com/67f710 ... 3e25e96286d1a3d.mp4 這也是騰訊Robotics X實(shí)驗室繼會(huì )走梅花樁的機器狗Jamoca和自平衡自行車(chē)之后又一科研進(jìn)展。未來(lái)機器狗將有望在機器人巡邏、安保、救援等領(lǐng)域發(fā)揮作用。 騰訊表示實(shí)驗室在努力提升機器人的多模態(tài)移動(dòng)能力，能夠根據需要自如地切換形態(tài)，以此完成更復雜的任務(wù)，目前已有多種足輪融合的技術(shù)方案面世。 騰訊機器狗Max采用了騰訊Robotics X實(shí)驗室自研的足輪融合方案，融合了足式與輪式運動(dòng)模態(tài)。從硬件上的機械和電路設計，到軟件上的系統框架和控制算法創(chuàng )新，使得Max既有腿、又有輪，可以靈活切換，并有較好的平衡能力，在崎嶇路面走得穩，在平坦路面跑得快，更契合人類(lèi)社會(huì )的現實(shí)環(huán)境。 在本體設計上，傳統的足輪融合方案是在足底增加額外的輪轂電機，該方案使得足式機器人的腿變得“笨重”，行走起來(lái)不夠順暢，靈活性也會(huì )有所降低。 為了解決這一難題，騰訊Robotics X實(shí)驗室提出了一種離合式足輪一體化機構設計方案，通過(guò)增加一個(gè)質(zhì)量?jì)H約20g的微型直線(xiàn)電機，使得膝關(guān)節電機可同時(shí)作為足式和輪式運動(dòng)的驅動(dòng)源，在基本不增加腿部慣量的同時(shí)，實(shí)現了機器狗的足輪多模態(tài)運動(dòng)。同時(shí)，該設計方案使得Max在輪式運動(dòng)下的能耗相比傳統的足輪融合方案降低了約50%。 騰訊Robotics X實(shí)驗室還設計了一種特殊的輪式結構，將機器狗輪式運動(dòng)的速度提升數倍，最高可達25公里/小時(shí)。 依托于騰訊自研的軟硬件系統框架，機器狗Max擁有敏銳的“神經(jīng)系統”，實(shí)現了亞毫秒級力控，大大降低了軟硬件系統延遲，讓它面對外界的響應能力得到提升，反應更快。 在運動(dòng)規劃與控制算法上，Max擁有了更發(fā)達的“小腦”。不僅能得心應手地完成足式移動(dòng)、后空翻等常規動(dòng)作，還首次實(shí)現了四足到雙輪站立的炫酷演示，在站立后甚至能使用前腿進(jìn)行簡(jiǎn)單地操作任務(wù)，如抱球、按按鈕，甚至還能“討紅包”。 針對足式運動(dòng)，Max基于自研的魯棒控制算法，平均計算耗時(shí)小于0.3ms，擁有摔倒自行恢復的技能，即使遭受大沖擊摔倒，也能自行恢復正常運行狀態(tài)。 針對輪式運動(dòng)，Max綜合了NLMPC（Nonlinear Model Predictive Control，非線(xiàn)性模型預測控制）算法、QP（Quadratic Programming）優(yōu)化、柔順控制算法，完成了從趴地狀態(tài)到雙輪站立的起擺、平衡抗擾、落地控制。 相比于目前市面上僅使用雙輪完成平衡的移動(dòng)設備，Max擁有多個(gè)關(guān)節，不僅在控制難度上更具挑戰性，在站立后的演示場(chǎng)景上更具多樣性。雙輪站立“解放”了四足機器人的前腿，擴展了其操作空間。 |
