Гуманоїдний робот Unitree G1 Edu Plus зі штучними руками (G1EDU-U2)

Гуманоїдний робот Unitree G1 Edu Plus зі штучними руками (G1EDU-U2)

У каталогах дистриб'юторів "EDU" зазвичай позначає версії для дослідницьких лабораторій, університетських лабораторій та розробників робототехніки - часто з такими аксесуарами, яккозли (захисна опорна рама), a ручний регуляторта програмні ресурси для вторинної розробки.

Фраза "фальшиві руки" зазвичай використовується в оголошеннях про продаж для опису нехитрі, неактивізовані кінцеві ефекти (косметичні або фіксовані руки), що постачаються замість сенсорних спритних рук з керуванням силою. На практиці це означає, що робот може демонструвати людиноподібні маніпуляційні пози для навчання або демонстрації, в той час як користувачі, яким потрібен справжній захват і контроль сили, зазвичай вибирають більш високі конфігурації, які підтримують спеціальні модулі спритної руки.

Як компактна гуманоїдна платформа, сімейство G1 часто позиціонується для дослідження локомоції гуманоїдів, від симуляції до реальної розробки, експерименти зі сприйняттям та навігацієюі навчання програмному забезпеченню роботів-технічні характеристики та компоненти, що входять до комплекту, залежать від регіонального дистриб'ютора та комплектації.

Дизайн та особливості

Модульна гуманоїдна архітектура

Платформа G1 розроблена на основі легке, компактне людиноподібне шасі з модульними підсистемами (обчислювальними, сенсорними, силовими та додатковими маніпуляційними модулями). В освітніх комплектах, як правило, мета полягає в тому, щоб створити працездатного базового гуманоїда для лабораторій без витрат і складності повного апаратного забезпечення для складних маніпуляцій.

"Фальшиві руки" проти вправних рук

У порівняннях модельного ряду Unitree G1 EDU, опублікованих реселлерами, в G1 EDU U2 рівень вказано як такий, що має немає модуля для спритної руки (тобто, не включаються керовані силою, багатопальцеві спритні руки).
Це узгоджується з практичною концепцією "фальшивих рук": робот може бути доставлений з прості кінцеві частини, схожі на руки для демонстрації зовнішнього вигляду та базових поз, тоді як для справжніх маніпуляцій потрібні додаткові пристрої для рук або оновлена конфігурація. На більш високих рівнях дистриб'ютори перераховують опції для спритної руки, керованої силою (наприклад, багатопальцеві модулі), як такі, що входять до складу або підтримуються, залежно від версії.

Елементи комплекту EDU (типові)

У списках дистриб'юторів серії G1 EDU зазвичай підкреслюється, що в комплекті є елементи, які покращують зручність використання в лабораторії:

• Ручний регулятор (для тестування та дистанційного керування).

• Консоль / захисна рама в деяких регіонах входить до комплекту серії EDU (корисний для раннього налаштування ходи та зменшення ризику падіння).

• Вторинна підтримка розвитку (API/SDK для доступу та інтеграції, залежно від пакета).

Технологія та технічні характеристики

Ступені свободи та кінематика

Дані порівняння реселерів описують:

• G1 "Базовий" за адресою ~23 DoFі G1 EDU U2 за адресою ~29 DoF у порівнюваній лінійці.
  Цей клас підрахунку DoF, як правило, підтримує рух всього тіла гуманоїда (ноги, тулуб/талія і руки), що підходить для дослідження ходьби, контролю рівноваги, а також для завдань з позиціонування верхньої частини тіла.

Стек відчуттів і сприйняття

В опублікованій таблиці для лінійки G1, конфігурації EDU включають в себе набір для сприйняття:

• 3D LiDAR (Livox MID-360) і

• Глибинна камера (Intel RealSense D435i)
  Ця комбінація зазвичай використовується в мобільній робототехніці для мапування (SLAM), виявлення перешкод, локалізаціяі сприйняття навколишнього середовища-особливо корисний для навігації в приміщенні лабораторії та автономних експериментів.

Обчислювальні модулі та модулі розробки

Порівняння реселерів відзначає вбудовані обчислювальні опції в лінійці EDU, в тому числі NVIDIA Jetson Orin (у їхній таблиці вказані як "вбудовані 100 TOPS"), а також варіанти процесорів Intel для локомоції та розвитку залежно від конфігурації.
На практиці розробники людиноподібних роботів часто розділяють обчислювальні завдання на частини:

• Локалізація в реальному часі та низькорівневе керування (критично важливо для часу), і

• Високорівневі робочі навантаження ШІ такі як сприйняття, планування та конвеєри навчання.

Система живлення та час виконання

Технічні характеристики реселерів для сімейства G1 EDU включають систему літієвих батарей (наприклад, показники ємності та ~2 години час виконання у порівняльній таблиці, що залежить від версії).
Фактичний час роботи залежить від інтенсивності ходи, корисного навантаження, обчислювального навантаження, а також від того, чи використовується платформа переважно для стояння, ходьби або динамічних рухів.

Застосування та випадки використання

Дослідження локомоції гуманоїдів

Клас G1 EDU U2 зазвичай використовується для:

• Ходьба на двох ногах і контроль рівноваги (Локомоція на основі ZMP, управління всім тілом або локомоція на основі навчання),

• Експерименти зі сходами та схилами в контрольованому середовищі, і

• Поведінка при відновленні та тестування на завадостійкість.

Сприйняття, навігація та автономність

Якщо у реселерів є стек камер LiDAR + глибинна камера, їм підійдуть варіанти EDU:

• Демонстрація картографії та навігації в приміщенні,

• Автономне проходження маршрутних точок в лабораторії або структурованому приміщенні, і

• Дослідження навігації, орієнтованої на людину у поєднанні з додатковим програмним забезпеченням для сприйняття.

Інтеграція освіти та навчальних програм

Університети та навчальні програми зазвичай використовують гуманоїдні платформи, такі як серія G1 EDU, для викладання:

• Кінематика та динаміка робота,

• Злиття сенсорів та SLAM,

• Інтеграція проміжного програмного забезпечення для робототехніки (наприклад, стеки на основі ROS),

• Навчання з підкріпленням та імітаційне навчання в симуляції з подальшою перевіркою на реальних роботах.

Демонстрації та безконтактні завдання

Там, де є "фальшиві руки", робот все ще може бути ефективно використаний для:

• Демонстрація жестів і поз (дослідження HRI),

• Дослідження телеоперацій зосереджені на рухах і поставі, а не на хапанні,

• Поведінка інспекції на основі технічного зору (наприклад, завдання на пошук/вказівку), і

• Прототипування мобільного маніпуляційного трубопроводу де хапання імітується або відкладається на пізніші оновлення.

Переваги / Вигоди

Зниження бар'єру для входу для гуманоїдних досліджень і розробок

Орієнтовані на освіту пакети мають на меті зменшити тертя інтеграції шляхом пакування ключових компонентів (контролер, гантрі в деяких пакетах, підтримка розробників).

Потужна платформа для розробки гуманоїдів "спочатку програмного забезпечення"

Для багатьох лабораторій найбільшу цінність мають розробки:

• контролери руху,

• стеки сприйняття,

• поведінку автономії,

• симуляції реальних трубопроводів
  які не вимагають особливої вправності рук на старті.

Масштабований шлях оновлення

Лінійка G1 зазвичай продається з декількома рівнями; лабораторії можуть почати з конфігурації, що не вимагає вправності рук, а пізніше перейти до версій з підтримкою вправності рук або додати сумісні ручні модулі, в залежності від пропозицій постачальника.

Розділ поширених запитань

Що таке гуманоїдний робот Unitree G1 EDU Plus зі "штучними руками" (G1EDU-U2)?

Це конфігурація освіти/розвитку "Юнітрі Гуманоїдна платформа G1. "Фальшиві руки" зазвичай вказують на те, що робот поставляється без спритних, керованих силою ручних модулівнатомість зосереджуючись на пересуванні та використанні розробниками.

Як працює G1EDU-U2?

Платформа поєднує в собі апаратура для двоногого пересуваннябортовий комп'ютер і стек сприйняття (часто перераховується з 3D LiDAR і камера глибини) для підтримки ходьби, навігації та дослідницьких робочих процесів. Користувачі створюють поведінку за допомогою підтримуваних інтерфейсів розробки та стеків програмного забезпечення для робототехніки.

Чому G1EDU-U2 важливий?

Він забезпечує практичний тестовий майданчик для гуманоїдів для університетів та дослідницьких груп, які працюють над локомоцією, автономією, сприйняттям та взаємодією людини з роботом - без додаткових витрат та складності обладнання для вправних рук на початковому етапі.

Які переваги G1EDU-U2 у порівнянні з базовою конфігурацією гуманоїда?

Найчастіше згадувані переваги включають більша конфігурованість, упаковка, орієнтована на розробникаа також (у деяких пакетах EDU) аксесуари для безпеки та зручності використання, такі як порталу. і ручний регуляторплюс чіткіша підтримка вторинного розвитку.