☆△•◁“四轮足机器人W1的运动能力是以前机器人完全没有的△●■▲△○,并且对机器人的潜在落地至关重要■▽▽。-•▷◆”张巍将这一产品线称为▼▷=“地面大疆▼■△★•▼”…★▲☆◁-,希望该机器人能稳定实现全地形上从A到B点的移动◆□◁▼。
在张巍看来▽■★,目前市面上四足机器人影响落地应用的原因有两点◆◆,首先•▲○,机器人的感知能力缺失☆-■▷◁,其次•-★,四足机器人的行动效率低●■、负载有限○★○▽○、续航不长◁◆▪☆☆。
轮式机器人只能在结构化道路中运动○■,或者大规模工厂中构建的高效移动平台中运动•■□☆★,但一般而言•-…,以工业场景▷▽、物流配送为例▽○•,这些场景的地形-▪▼▽…、路径大多都是为人类设计的▪▼★▷▪●,相对比较复杂▷■,也没有办法全部为机器人改造◆…★▪=。
张巍告诉南山科技观察▲…☆,W1并不是简单的轮足切换▲•◁■▷•,而是让机器人在同一时刻拥有足式越障和轮式移动能力▼▼■。基于逐际动力自研的感知和运动控制算法○◆,W1可以精确感知脚下和周围的地形……○▽△,从而稳定高速通过全地形▼○△…◆▷。
首先k8凯发官方网■▪••■▲,对于单一时刻而言-●▪▼▪☆,5个摄像头需要通过多传感器的融合○•、处理•☆,达到毫秒级别的实时数据融合△◆,在对大量数据进行预处理●○。其次◆●◇,5个摄像头还需要进行不同时刻的融合◁△▪。
南山科技观察9月25日报道▷□◆•-,今日△◆•☆,深圳通用足式机器人公司逐际动力发布首款全自研四轮足机器人W1□•▽●△▪。
值得一提的是▷…,这是业内鲜少的将腿式☆★◆、轮式结构融于一体的产品▪○◁-☆,也是国内首个基于自主地形感知△▽-■▪,通过实时步态规划与控制◆★★,完成上下楼梯的四轮足机器人◆=△▪。
在地面左右两侧不水平的单边桥场景下▼◆△…★,W1也能灵活适应地形●■•◆▪☆,降低一侧身体▪▼☆,做到如履平地▼-。
这一运动控制核心算法的感知能力来自于布局全身的传感器▽△=…▷,主要包含头部2个=★■▽、左右腰上各1个•▼、尾部1个的摄像头▼•▼,这5个摄像头和其他传感器融合★△◁,可以和机器人本体的实时运动相结合•☆,使得其运动能力能够覆盖爬楼梯等难度较高的离散地形▲◇。
并且高速运动的过程中★•▪,W1可以根据前方障碍物的高度来调整身体高度●▲●□▲,以适应不同环境的作业需求■•◆。
正如张巍所言▼▷▽▼■◆:△•○☆▪▽“通用足式机器人正处于技术爆发期◇■◆□,基础研究与商业化的交集已经出现△◇-▽•●,并不断扩大=●。□•▽■△▼”逐际动力打造的四轮足机器人W1或许能成为接下来机器人技术□◇▼▪▲☆、应用和市场最佳的交集点■◆,让足式机器人真正走进产业◆○▼…▪■,创造价值•▽■☆▼▪。
张巍谈道◁■■★△,对于四轮足式机器人而言○◆…,除攀岩=●●▪□▼、梅花桩▷▲◁□○■、独木桥这些特定场景外•☆,剩下的场景其移动能力没有太多劣势☆◇●。
基于此▼■,四轮足机器人W1的移动效率更高◁•=△◇,据张巍透露•▷■▼★,机器人任何别的任务都不做的同等情况下•▷▽●☆,四轮足机器人W1的移动速率相比于四足机器人▪…■▽◇◁,能提升3-4倍=○•☆…▷。
综合来看○▪,机器人就可以估计出脚下▽◆◆、周围是什么样的地形▲☆□,选择什么样的运动方式不会被绊倒-○。张巍解释说=▲■★,这本质上是对地形信息的识别•☆○▪◆、处理▼□▷、融合□=•◁=,再去提取关键信息…◆△•,然后交给控制系统去完成规划和底层控制==。
在物理形态方面▷□○,W1采用四轮足混合运动形式△★◁,能提升移动效率•▼◇▪。张巍谈道△◆▼▪□●,事实上…-●▪□▽,机器人的整个巡检路线%的台阶地形▷☆•▲▽☆,大部分都为平地☆=△▽▼★。同时=△=•,高效率☆▷○○、低功耗的轮式运动也能弥补四足机器人的续航问题△▪…。
面对楼梯场景==☆○,W1搭载了逐际动力自研的基于感知的运动控制核心算法W1能够稳定踏步上下楼梯…▷。
此外…▽◁,W1对地形的感知精度在厘米级△○,远高于无人车对周边环境的感知要求☆△•=。他补充说▽□•□,无人车要感知车相对于周围障碍物的情况•◆==-•,一般定位精度在10-20厘米◇-○☆□=,让车不要撞到障碍物就足够了…•▪•-,而足式机器人不同○•,其目标是能准确踩到地面•○▽★,因此精度要求更高•△◁★。
面对更为崎岖不平的碎石路◁▲,W1能采用轮足混合运动的方式▷□=□,在保持机身稳定的情况下又能快速通过=-○☆。
因此○★•▷,从移动能力上来讲▷●,机器人在70%的场景可以使用轮子○▲,剩余30%的场景里有将近90%的场景可以被四轮足机器人解决■▪□◁★,可能只有剩下一小部分需要四足机器人□☆■◁。
然后基于感知完成全地形移动△○★◇。他也坦言◆▲,要先完成软件功能▷▪=◇=◇,逐际动力的研发团队大概在40人左右□…▽◇☆■,逐际动力创始人张巍博士接受了南山科技观察的独家专访▲=△,然后和硬件结合等•■○☆•。然后花了一年多的时间才把它做到相对不错★▲☆…◇•。
为了让四足机器人的地面适应能力更强●△•▽△▼,逐际动力自研高性能关节•▼★△●,将腿和轮子相结合☆☆,发布了拥有纯轮式▲•◇、纯足式●•、轮足混合三种运动模式的四轮足机器人W1◁■。其中•▲◆=☆…,纯轮式指的是与汽车类似◇==…△,并且机器人的腿部结构▲◇-▽、身体姿态●▲▼、高度均可调整•●▷=★☆;纯足式就是纯踏步▽▪▽;轮足混合是机器人踏步时-□□▽,轮子也在转动■☆■••。
W1能在同一时刻拥有足式越障与轮式快速移动能力…△■◇◁◆,要得益于逐际动力自研的基于感知的运动控制核心算法☆=。
经过草地石板路时…■,W1能够快速调动腿部多关节协同响应▽△…•▼△,适应交替出现的草地和石板路◁•▲□•▪。
张巍认为□☆☆▲△◁,机器人采用什么样的运动方式与具体环境相关▪■◆。例如实际应用中=▼,高速▼★◇○★◇、能耗较小的轮式运动基本可以满足需求•-▽,足式运动常应用于台阶等不平整路面○•◇▪★◆,这并没有统一的判断标准☆◇▼=■。
他们前期在软件算法功能上积累了十余年时间•▪,最核心的难点在于让整个系统能实现更好的稳定控制▷▲★△,就这款四足轮机器人的技术细节■▼、创新逻辑★•○、应用场景等关键问题进行解读▲◇!
搭载感知控制算法的四轮足机器人出现□○□▼,不仅让四足机器人的移动效率进一步提升▪◆☆▽△,还大幅提高了对多种地形的适应能力▼◇▷○□,同时增强了感知的准确度◇●▲▼◇▽,使得四足机器人落地应用的场景逐渐丰富且带来了广泛落地的可能▼•。
目前■▼,W1的主要应用场景为工业巡检▼▲▼□◁▲、物流配送…•=、特种作业◆◁□▽•▼、科研教育等商用场景=◇▼●,逐际动力W1将于今年第四季度开始接受预订☆=△。
他们具备地形感知◁●▲□◁△、强化学习…▽▼▷、多刚体动力学▼•▷○▽•、混杂动力学◁△、模型预测控制等领域的学术和研发经验☆▷•▪,基于感知的运动控制算法也是他们研发过程中最难的■◁◇★,他们采用软件定义硬件●…▪,张巍透露说■△★,
四足机器人已经慢慢出现在工业巡检-☆◁…、物流配送•□、家庭教育=▷■●◆、娱乐等场景中★…○…▼□,但目前来看□■■●•=,其大规模商业化应用落地的进程仍处于早期▽▽◁,工业场景中对四足机器人感知◇●□、识别的精准度要求高○○△-○◇,现有的机器人即使能爬楼■★•、翻跟头▪=,但仍面临不稳定的风险□▪◁▲。
一般而言…•▪,四足机器人都采用通用足式设计▷◆…▼-,但普遍面临移动速度低◇◆、协调性较差的问题•=○■◇。
操作能力指的就是机器人在移动过程中去递送物体★▷☆、识别侦查等▽■•,需要具体应用场景来定义★•◁•。W1的负载达到15公斤▲△,娱乐型-…•☆、教育型的机器人体积较小•◁,不需要扛东西☆▼▷,价格也相对便宜•◇○◇◇▽。功能型的机器人需要代替人类完成任务▪★□,需要15公斤以上的负载能力•▲▼。张巍谈道…•,他们的机器人是能完成任务前提下k8凯发官方网◆◆★,相对小且较为灵巧的•△=☆◆▼。
四轮足机器人的一大核心能力就是移动■▲○…,并且是全地形移动△=•△■。张巍认为●■△,基于这一逻辑◁-◇…,四轮足混合可能是四足机器人未来非常大的主导形态…▲◇▽▷。不论轮式还是足式机器人◁•,其核心能力都是移动=•。