Unitree G1 Edu Plus хуманоиден робот с изкуствени ръце (G1EDU-U2)

Unitree G1 Edu Plus хуманоиден робот с изкуствени ръце (G1EDU-U2)

В каталозите на дистрибуторите "EDU" обикновено означава версии, предназначени за научни изследвания, университетски лаборатории и разработчици на роботи - често включващи аксесоари катопортал (предпазна рамка), a ръчен контролер, както и софтуерни ресурси за вторично разработване.

Фразата "фалшиви ръце" обикновено се използва в търговските обяви, за да опише крайни електроинструменти без задвижване (козметични или фиксирани ръце) вместо сензорни сръчни ръце, контролирани със сила. На практика това означава, че роботът може да демонстрира хуманоидни манипулационни пози за обучение или демонстрация, докато потребителите, които се нуждаят от реално захващане и силов контрол, обикновено избират конфигурации от по-висок клас, които поддържат специални модули за сръчни ръце.

Като компактна хуманоидна платформа семейството G1 често се използва за изследване на хуманоидната локомоция, развитие от симулация към реалност, експерименти за възприятие и навигация, и обучение за софтуер за роботи-с различни спецификации и включени компоненти в зависимост от регионалния дистрибутор и пакета.

Дизайн и функции

Модулна хуманоидна архитектура

Платформата G1 е проектирана около леко, компактно хуманоидно шаси с модулни подсистеми (изчислителни, сензорни, захранващи и допълнителни модули за манипулиране). В пакетите, насочени към образованието, целта обикновено е да се осигури работещ базов хуманоид за лабораториите без разходите и сложността на пълен хардуер за сръчни манипулации.

"Фалшиви ръце" срещу сръчни ръце

В публикуваните от дистрибуторите сравнения на състава на Unitree G1 EDU G1 EDU U2 Нивото е посочено като притежаващо няма модул за сръчни ръце (т.е. не са включени сръчни ръце с много пръсти, управлявани със сила).
Това е в съответствие с практическата концепция за "фалшиви ръце": роботът може да бъде доставен с прости крайни елементи, наподобяващи ръце за външен вид и основни демонстрации на пози, докато истинската манипулация изисква допълнителни ръчни продукти или подобрена конфигурация. В по-високите нива дистрибуторите посочват опциите за сръчни ръце със силово управление (напр. модули с много пръсти) като включени или поддържани в зависимост от версията.

Елементи на пакета EDU (типични)

В списъците на дистрибуторите за серията G1 EDU обикновено се набляга на елементите от пакета, които подобряват използваемостта на лабораторията:

• Ръчен контролер (за тестване и работа в стил "телеоперация").

• Портал / предпазна рамка включен в някои региони с пакети от серията EDU (полезен за настройка на походката в ранен стадий и намаляване на риска от падане).

• Подкрепа за вторично развитие (достъп до API/SDK и интеграционни куки, различни за отделните пакети).

Технология и спецификации

Степени на свобода и кинематика

Данните за сравнение на дистрибуторите описват:

• G1 "Основен" в ~23 DoF, и G1 EDU U2 в ~29 DoF в сравнявания състав.
  Този клас броячи на DoF обикновено поддържат движението на цялото тяло на хуманоида (крака, торс/талия и ръце), подходящо за изследване на ходенето, контрол на равновесието и задачи за позиране в горната част на тялото.

Сноп за усещане и възприятие

В публикувана таблица за съпоставка на линиите G1, конфигурациите EDU включват набор от възприятия, включващ:

• 3D LiDAR (Livox MID-360) и

• Камера за дълбочина (Intel RealSense D435i)
  Тази комбинация обикновено се използва в мобилната роботика за картографиране (SLAM), откриване на препятствия, локализация, и възприемане на околната среда-особено полезни за лабораторни експерименти за навигация и автономност на закрито.

Изчислителни и развойни модули

Сравнението на дистрибуторите отбелязва вградените изчислителни опции в линията EDU, включително NVIDIA Jetson Orin (изброени като "вградени 100 TOPS" в тяхната таблица) заедно с опции за процесори Intel за движение и разработка в зависимост от конфигурацията.
На практика при разработването на хуманоидни роботи често се разделят изчислителните задачи на:

• Локомоция в реално време и управление на ниско ниво (критични за времето) и

• Работни натоварвания с AI на високо ниво като възприемане, планиране и учебни конвейери.

Система за захранване и време за работа

Спецификациите на дистрибутора за фамилията G1 EDU включват система от литиеви батерии (напр. данни за капацитета и ~2 часа време за изпълнение в таблицата за сравнение, което варира в зависимост от версията).
Действителното време на работа зависи от интензивността на походката, полезния товар, изчислителното натоварване и от това дали платформата се използва предимно за стоене, ходене или динамични движения.

Приложения и случаи на употреба

Изследване на движението на хуманоиди

Класът G1 EDU U2 обикновено се използва за:

• Ходене на двуноги и контрол на равновесието (базирана на ZMP, контрол на цялото тяло или базирана на обучение локомоция),

• Експерименти със стълби и наклони в контролирана среда, и

• Поведения за възстановяване и изпитване за отхвърляне на смущения.

Възприятие, навигация и автономност

Със стека LiDAR + камера за дълбочина в спецификациите на дистрибутора вариантите EDU са подходящи за:

• Демонстрации на картографиране и навигация на закрито,

• Автономно ходене по точките на маршрута в лаборатория или структурирано съоръжение, и

• Изследване на навигацията с оглед на човека в комбинация с допълнителен софтуер за възприемане.

Интегриране на образованието и учебната програма

Университетите и програмите за обучение често използват хуманоидни платформи като серията G1 EDU за преподаване:

• Кинематика и динамика на роботи,

• Сливане на сензори и SLAM,

• Интегриране на междинен софтуер за роботика (напр. стекове, базирани на ROS),

• Учене с подсилване и учене по подражание в симулация, последвано от валидиране в реални условия.

Демонстрации и безконтактни задачи

Когато са включени "фалшиви ръце", роботът все още може да се използва ефективно за:

• Демонстрации на жестове и пози (изследване на HRI),

• Изследване на телеоперацията фокусирани върху движението и позата, а не върху захващането,

• Поведения при инспекции, базирани на визия (напр. задачи за гледане/насочване), и

• Създаване на прототипи на тръбопроводи за мобилни манипулации при които хващането се симулира или се отлага за по-късни подобрения.

Предимства/ползи

По-ниска бариера за навлизане на хуманоидни R&D

Пакетите с образователна насоченост имат за цел да намалят триенето при интегрирането чрез пакетиране на ключови компоненти (контролер, портална машина в някои пакети, поддръжка за разработчици).

Силна платформа за разработване на хуманоиди "първо за софтуера"

За много лаборатории най-високата стойност идва от разработването:

• контролери за придвижване,

• стекове за възприятие,

• поведение на автономност,

• тръбопроводи sim-to-real -
  които в началото не изискват стриктно сръчни ръце.

Мащабируем път за надграждане

Линията G1 обикновено се предлага на пазара с няколко нива; лабораториите могат да започнат с конфигурация без сръчни ръце и по-късно да преминат към версии, поддържащи сръчни ръце, или да добавят съвместими модули за ръце, в зависимост от предложенията на доставчика.

Раздел "Често задавани въпроси

Какво представлява хуманоидният робот Unitree G1 EDU Plus с "фалшиви ръце" (G1EDU-U2)?

Това е конфигурация за образование/развитие на Unitree's Хуманоидна платформа G1. "Фалшиви ръце" обикновено означава, че роботът е снабден без сръчни ръчни модули със силов контрол, като вместо това се фокусира върху придвижването и използването на разработчици.

Как работи G1EDU-U2?

Платформата съчетава хардуер за двуколесно придвижване, вграден изчислителен модул и стек за възприемане (често посочен с 3D LiDAR и камера за дълбочина) за подпомагане на ходенето, навигацията и изследователските работни процеси. Потребителите изграждат поведения чрез поддържани интерфейси за разработка и софтуерни стекове за роботика.

Защо е важен G1EDU-U2?

Той осигурява практическа тестова среда за хуманоиди за университети и научноизследователски и развойни екипи, работещи върху локомоцията, автономността, възприятието и взаимодействието човек-робот - без да се налагат допълнителни разходи и сложност на хардуера за сръчни ръце на първоначалния етап.

Какви са предимствата на G1EDU-U2 в сравнение с основната хуманоидна конфигурация?

Често споменаваните ползи включват по-висока степен на конфигурируемост, опаковка, ориентирана към разработчикаи (в някои пакети EDU) аксесоари за безопасност и удобство, като например Портал и ръчен контролер, както и по-ясна подкрепа за вторичното развитие.