Humanoidni robot Unitree G1 Edu Plus z umetnimi rokami (G1EDU-U2)

Unitree G1 Edu Plus Humanoidni robot z umetnimi rokami (G1EDU-U2)

V katalogih distributerjev "EDU" običajno označuje različice, pakirane za raziskave, univerzitetne laboratorije in razvijalce robotike - pogosto vključuje dodatke, kot sogantry (varnostni podporni okvir), ročni krmilnikin viri programske opreme za sekundarni razvoj.

Fraza "lažne roke" se pogosto uporablja v prodajnih seznamih za opis nedejavnih končnih efektorjev (kozmetične ali fiksne roke), ki se dobavljajo namesto s silo krmiljenih, senzoriziranih spretnih rok. V praksi to pomeni, da lahko robot prikaže humanoidne manipulativne položaje za izobraževanje ali demonstracijo, medtem ko uporabniki, ki potrebujejo pravi prijem in nadzor sile, običajno izberejo konfiguracije višjega razreda, ki podpirajo namenske module za spretne roke.

Kot kompaktna humanoidna platforma se družina G1 pogosto uporablja za raziskave gibanja humanoidov, razvoj od simulacije do resničnega, poskuse zaznavanja in navigacijeter usposabljanje robotske programske opreme- specifikacije in vključene komponente se razlikujejo glede na regionalnega distributerja in paket.

Zasnova in značilnosti

Modularna humanoidna arhitektura

Platforma G1 je zasnovana na lahkem, kompaktnem humanoidnem ohišju z modularnimi podsistemi (računski, zaznavni, energetski in izbirni manipulacijski moduli). V sklopih, namenjenih izobraževanju, je običajno cilj zagotoviti uporabnega osnovnega humanoida za laboratorije brez stroškov in zapletenosti celotne strojne opreme za spretne manipulacije.

"Umetne roke" proti spretnim rokam

V primerjavah sestavov Unitree G1 EDU, ki jih objavljajo preprodajalci, je stopnja G1 EDU U2 navedena kot tista, ki nima modula spretnih rok (tj. ni vključenih spretnih rok z več prsti, ki se nadzorujejo s silo).
To je v skladu s praktičnim konceptom "lažnih rok": robot se lahko dobavi s preprostimi končnimi deli, podobnimi rokam , za videz in prikaz osnovnih položajev, medtem ko so za pravo manipulacijo potrebni dodatni izdelki za roke ali nadgrajena konfiguracija. V višjih stopnjah distributerji navajajo opcije za spretne roke, ki jih upravlja sila (npr. večprstni moduli), kot vključene ali podprte, odvisno od različice.

Elementi paketa EDU (tipični)

Distributerji na seznamih za serijo G1 EDU običajno poudarjajo elemente paketa, ki izboljšujejo uporabnost laboratorija:

• Ročni krmilnik (za testiranje in delovanje v slogu teleoperacije).

• Gantry / varnostni okvir , ki je v nekaterih regijah vključen v pakete serije EDU (uporaben za zgodnje uravnavanje hoje in zmanjševanje tveganja padca).

• Sekundarna razvojna podpora (dostop do vmesnikov API/SDK in integracijske kljuke, odvisno od paketa).

Tehnologija in specifikacije

Stopnje svobode in kinematika

Primerjava podatkov prodajalcev opisuje:

• G1 "Basic" pri ~23 DoFter G1 EDU U2 pri ~29 DoF v primerjani sestavi.
  Ta razred števila DoF na splošno podpira gibanje celotnega telesa humanoida (noge, trup/pas in roke), ki je primerno za raziskave hoje, nadzor ravnotežja in naloge poziranja zgornjega dela telesa.

Sklop zaznavanja in zaznavanja

V objavljeni preglednici za linijo G1 je v konfiguracijah EDU naveden nabor zaznavanja, ki vključuje:

• 3D LiDAR (Livox MID-360) in

• globinsko kamero (Intel RealSense D435i)
  Ta kombinacija se pogosto uporablja v mobilni robotiki za kartiranje (SLAM), odkrivanje ovir, lokalizacijoter zaznavanje okolja- še posebej koristno za navigacijo v notranjih laboratorijih in poskuse avtonomije.

Izračunski in razvojni moduli

Primerjava prodajalcev navaja vgrajene računalniške možnosti v liniji EDU, vključno z NVIDIA Jetson Orin (v njihovi tabeli je naveden kot "vgrajen 100 TOPS"), poleg Intelovih procesorskih možnosti za gibanje in razvoj, odvisno od konfiguracije.
V praksi se pri razvoju humanoidnih robotov računske naloge pogosto delijo na:

• gibanje v realnem času in nadzor na nizki ravni (časovno kritično) ter

• visokokakovostne obremenitve umetne inteligence , kot so zaznavanje, načrtovanje in učne linije.

Sistem napajanja in čas delovanja

Prodajne specifikacije za družino G1 EDU vključujejo sistem litijevih baterij (npr. podatki o zmogljivosti in ~2-urnem času delovanja v primerjalni tabeli, ki se razlikujejo glede na različico).
Dejanski čas delovanja je odvisen od intenzivnosti hoje, koristnega tovora, obremenitve računalnika in tega, ali se platforma uporablja predvsem za stojo, hojo ali dinamično gibanje.

Aplikacije in primeri uporabe

Raziskave gibanja humanoidov

Razred G1 EDU U2 se običajno uporablja za:

• hojo dvonožcev in nadzor ravnotežja (na podlagi ZMP, nadzora celotnega telesa ali lokomotiv na podlagi učenja),

• poskuse na stopnicah in pobočjih v nadzorovanih okoljih ter

• obnavljanje in testiranje zavračanja motenj.

Zaznavanje, navigacija in avtonomija

Z nizom LiDAR + globinske kamere v specifikacijah prodajalcev so različice EDU primerne za:

• Za demonstracije kartiranja in navigacije v zaprtih prostorih,

• Za avtonomno hojo po točkah poti v laboratoriju ali strukturiranem objektu in

• Za raziskave navigacije, ki se zavedajo človeka , v kombinaciji z dodatno programsko opremo za zaznavanje.

Izobraževanje in integracija učnih načrtov

Univerze in programi usposabljanja za poučevanje pogosto uporabljajo humanoidne platforme, kot je serija G1 EDU:

• kinematiko in dinamiko robotov,

• združevanje senzorjev in SLAM,

• integracijo vmesne programske opreme za robotiko (npr. na ROS temelječe sklope),

• učenje z okrepitvijo in učenje s posnemanjem v simulaciji, ki mu sledi preverjanje na resničnem robotu.

Demonstracije in brezkontaktne naloge

Kadar so vključene "lažne roke", se lahko robot še vedno učinkovito uporablja za:

• demonstracije gest in položajev (raziskave HRI),

• raziskave teleoperacije , osredotočene na gibanje in držo, ne pa na prijemanje,

• na vidu temelječe nadzorno vedenje (npr. naloge gledanja/kazanja) in

• prototipiranje cevovoda mobilne manipulacije , kjer je prijemanje simulirano ali odloženo na poznejše nadgradnje.

Prednosti

Nižja vstopna ovira za humanoidni R&D

Cilj paketov, usmerjenih v izobraževanje, je zmanjšati trenja pri integraciji s pakiranjem ključnih sestavnih delov (krmilnik, gantry v nekaterih paketih, razvojna podpora).

Močna platforma za razvoj humanoidov "najprej s programsko opremo"

Za številne laboratorije je največja vrednost razvoj:

• krmilnikov za gibanje,

• nizov zaznav,

• avtonomnih vedenj,

• cevovodov od simulacije do realnega stanja -
  ki na začetku ne zahtevajo nujno spretnih rok.

Razširljiva pot nadgradnje

Linija G1 se običajno trži z več stopnjami; laboratoriji lahko začnejo s konfiguracijo brez gibljivih rok in kasneje preidejo na različice, ki omogočajo gibljive roke, ali dodajo združljive module za roke, odvisno od ponudbe prodajalcev.

Oddelek s pogostimi vprašanji

Kaj je humanoidni robot Unitree G1 EDU Plus z "umetnimi rokami" (G1EDU-U2)?

To je izobraževalna/razvojna konfiguracija humanoidne platforme G1 podjetja Unitree . "Lažne roke" običajno pomenijo, da je robot dobavljen brez spretnih, s silo krmiljenih modulov rokin se namesto tega osredotoča na gibanje in uporabo razvijalca.

Kako deluje G1EDU-U2?

Platforma združuje strojno opremo za gibanje dvonožcev, vgrajene računalnike in niz zaznavanja (pogosto naveden z 3D LiDAR in globinsko kamero) za podporo hoji, navigaciji in raziskovalnim delovnim postopkom. Uporabniki oblikujejo vedenje s pomočjo podprtih razvojnih vmesnikov in programskih paketov za robotiko.

Zakaj je G1EDU-U2 pomemben?

Zagotavlja praktično humanoidno testno okolje za univerze in skupine za raziskave in razvoj, ki se ukvarjajo z gibanjem, avtonomijo, zaznavanjem in interakcijo med človekom in robotom - brez dodatnih stroškov in zapletenosti strojne opreme za spretne roke v začetni fazi.

Kakšne so prednosti G1EDU-U2 v primerjavi z osnovno humanoidno konfiguracijo?

Pogosto navedene prednosti vključujejo večjo možnost konfiguracije, pakiranje, usmerjeno k razvijalcem, ter (v nekaterih paketih EDU) dodatke za varnost in uporabnost, kot sta portal in ročni krmilnik, ter jasnejšo podporo za sekundarni razvoj.