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腾讯机器人家族又一成员:你见过会“拜年要红包”的机器狗吗?

时间:2023-03-22 01:21:31 科技观察

3月2日,腾讯正式发布了首款软硬件自研的多模态四足机器人Max。走得稳,平路跑得快,能两条腿站着“拜年,要红包”。Max首次实现了从四足到双足的站立和移动,能够完成后空翻、跌倒自愈等高难度动作,达到行业领先水平。这也是腾讯RoboticsX实验室继机器狗Jamoca、会走梅花桩的自平衡自行车之后的又一科研进展。腾讯对机器人移动性的研究不断深入,逐步实现技术突破,为应用打下基础。未来,机器狗有望在机器人巡逻、安保、救援等领域发挥作用,成为人类的智能伙伴和生活助手。有腿有轮子,走得稳,跑得快。类脚运动和类轮运动是当前机器人移动性研究的两个主要方向。就像自然界中的有腿动物一样,有腿机器人更加灵活。他们能跑、能跳、能爬楼梯、能翻越障碍物,能适应复杂的地形和环境。但在现代城镇中,除了楼梯、栏杆、沟渠等障碍物外,机器人更多地暴露在平坦的道路上。这时候,轮式机器人的优势就更加明显了,它们可以像汽车一样平稳、快速地移动。因此,具有不同移动方式的机器人无疑更加灵活。实验室正努力提高机器人的多模态机动性,就像“变形金刚”一样,可以根据需要自由切换形态,完成更复杂的任务。目前已有多种脚轮熔合技术方案问世。腾讯机器狗Max采用腾讯RoboticsXLab研发的脚轮融合方案,独创地将脚轮运动模式结合在一起。从硬件的机械和电路设计,到软件上的系统架构和控制算法的创新,Max腿轮兼备,切换灵活,平衡能力更佳。在平坦的道路上快速奔跑,更符合人类社会的真实环境。软硬件三大创新,攻克核心通用能力为实现这一特性,腾讯RoboticsXLab在硬件设计和软件开发方面进行了多项创新。在车身设计上,传统的脚轮融合方案是在脚底增加一个额外的轮毂电机,这使得有腿机器人的腿变得“笨重”,行走不够顺畅,灵活性也会有所欠缺。减少。为解决这一问题,腾讯机器人X实验室提出了离合器式足轮一体化机构设计方案。通过加入一个质量仅为20g左右的微型直线电机,膝关节电机可以同时作为脚和轮运动。该驱动源在不增加腿部惯性的情况下实现了机器狗脚轮的多模态运动。同时,该设计方案与传统的足轮融合方案相比,Max在轮式运动下的能耗降低了约50%。腾讯RoboticsXLab还设计了一种特殊的轮式结构,可以将机器狗的轮式运动速度提高数倍,最高可达25公里/小时。依托腾讯自研软硬件系统框架,机器狗Max拥有敏锐的“神经系统”,实现亚毫秒级力控,大幅降低软硬件系统延迟,提升响应能力外面的世界。快点。在运动规划和控制算法方面,Max不仅延续了腾讯RoboticsX实验室首款机器狗Jamoca的鲁棒控制算法,而且不断创新,拥有更加发达的“小脑”。不仅可以轻松完成足部移动、后空翻等常规动作,还首次实现了四足转两轮站立的酷炫演示。站立后,它甚至可以用前腿完成简单的操作任务,比如拿球、按按钮等,甚至“要红包”。对于足部运动,Max基于自主研发的鲁棒控制算法,平均计算时间小于0.3ms。它具有从跌倒中恢复的能力。即使遭受较大冲击跌落,也能自动恢复正常运行,大大提高了机器人的性能。实用性和可靠性。针对轮式运动,Max集成了NLMPC(NonlinearModelPredictiveControl,非线性模型预测控制)算法、QP(QuadraticProgramming)优化、柔顺控制算法,完成从地面状态到双轮支架的摆动,平衡阻力.干扰,着陆控制。与目前市面上仅用两个轮子完成平衡的移动设备相比,Max拥有多个关节,不仅在操控难度上更具挑战性,站立后的演示场景也更加多样。站在两个轮子上,“解放”了四足机器人的前腿,拓展了它的作业空间,让Max在未来拥有更广阔的应用空间。腾讯RoboticsXLab专注于移动、灵巧操作和智能体型机器人三大核心共性技术的研究与应用。其中,机动性被认为是机器人的核心,也是最基本的能力之一,它决定了机器人能去到什么场景,能做什么,对未来有什么样的想象空间。实验室移动技术框架包括本体设计、感知、运动规划与控制四大模块,以及三者融合的整机系统设计与构建。它们可以理解为机器人的躯干、眼睛、大脑以及各种“器官”。“协同能力。未来,腾讯RoboticsX将继续深入探索机器人的机动性,逐步实现从基础能力到自研能力再到落地能力的突破,让机器人帮助人类拥有更好的生产和生活。