ニュース

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

it house が 9 月 24 日に報じた、tencent robotics

報道によると、xiaowu は一連の革新的な技術と機能を備えており、その目標は人間の生活環境と調和して生きることができる万能ロボットになることです。実験の結果、xiaowu は実際の生活環境において、高齢者向けの宅配便を受け取る、高齢者をベッドから持ち上げるなど、歩いたり、物を運んだりといった動作を実行できることが示されています。

テンセントによると、xiaowuは前世代のロボット研究開発の中核機能を統合しており、4本足の車輪と足の複合設計、広い面積の触覚皮膚、多指の器用な手、安全装置などの多くの自社開発技術を統合しているという。人間と機械の物理的な相互作用。 itホームに付属する仕様は以下の通りです。

ボディデザインは折衷的です。四本足のホイールフット複合デザインにより、ロボットはより速く、より安定して歩くことができます。

以前のロボットとの最大の違いは、xiaowu が本体に 4 本の直線脚と車輪の足の複合設計を採用していることです。これにより、足ロボットの障害物を通過する能力が維持されるだけでなく、車輪ロボットの効率も維持され、平地ではロボットの速度が速くなります。

移動モードに関しては、平地での四輪モードと二輪モードの移動を切り替えることができ、四輪モードでは、さまざまな荷重要件に応じてクロスレッグ設計によりサポートスペースを拡大および縮小できます。環境スペース。

平らでない地形では、xiaowu は格納可能なストレート レッグとアクティブ フォース コントロールを組み合わせてスプリング サスペンション効果を実現し、上半身の安定性を確保します。階段や縁石などの場面では、xiaowu は車輪と足を組み合わせてスムーズに歩くことができます。

車輪・脚・足の組み合わせ変形

耐荷重の点では、xiaowu は直線脚の設計により耐荷重能力を効果的に向上させ、各直線脚を個別に延長または短縮でき、さまざまな作業スペースの要件に応じてサポートの高さを調整できるため、幅広い作業スペースを実現できます。 「上は高さ、下は地面に触れる」 高い場所にある物を持ち上げたり置いたり、低い場所で作業するのを助けるなどの作業スペース。

自律折り畳み

移動モードと耐荷重に加えて、xiaowu は独立して折りたたんだり展開したりすることもでき、作業が必要ないときは独立して折りたたむことができるため、占有スペースが減り、輸送が容易になります。

形態的革新に加えて、大きな腰荷重のニーズを満たすために、xiaowu は高トルク密度を備えた自社開発のデュアル エンコーダ アクチュエータを使用し、ロボットをより強力にします。また、自社開発の 180 検出器センサーも搭載しています。腕のドットの大きな曲面が触覚皮膚を覆い、シャオウがより鋭い「感覚」を持ち、外部環境の変化に応じて反応できるようになります。

【左】高トルク密度アクチュエータ 【右】大面積曲面触覚スキン

統合制御フレームワーク: より強力な認識、より柔軟な制御

人間の居住環境における多様かつ複雑なタスクに直面するxiaowuには、繊細な機動性と器用な操作能力の両方が必要であり、ロボット制御にはより高い要件が課せられます。

xiaowu は、統一された制御フレームワークに基づいて、環境情報をセンシングすることによる地形認識と正確な位置決めを実現し、それによって複数の地形への自律的な適応、移動と操作の統合された全身運動制御、およびさまざまなモードでの安定した効率的かつ高感度な操作を実現します。機動性。

統合制御システムのブロック図

xiaowu の統合フレームワークは、大きく 3 つのモジュールに分かれています。1 つは、大規模で複雑な環境における高精度の視覚認識測位と状態推定です。正確なリアルタイム オンライン測位およびマッピング (slam) システムとさらに統合されています。ホイールとフットの複合オドメトリにより、xiao wu は環境と自分のステータスをよりよく認識できるようになります。

老人ホームの屋内および屋外シーンの位置およびマッピングの結果

2 つ目は、マルチレベル (経路レベル - 軌道レベル) のオンライン モーション プランニングです。xiaowu は、lidar や rgbd カメラなどのセンサー データを使用して、周囲環境の動的障害物と静的障害物をリアルタイムで検出し、最適な経路と制御命令を計画します。オンラインで衝突や事故を回避し、人と一緒に車椅子を押しながら障害物を積極的に回避するなど、複雑な環境でも安全かつ効率的にタスクを完了できるようにします。

車椅子を押しながら障害物を避けるのを助ける

最後に、複数の地形に適応するモバイル操作と統合された全身動作制御があります。住宅環境によくある階段などの障害物のある地形に遭遇すると、xiaowu は階段の近くに移動し、モードを 4 輪運動モードから 4 足立ちモードに調整してから、階段地形を通過します。階段を上るプロセス中に、xiaowu は周囲の正確な段差地形と独自の状態推定を組み合わせて、段差上の到達可能な足場位置を計画し、その後の一連の重心軌道を生成できます。続いて、全身運動コントローラーがロボットの全身動力学モデル、重心軌道、足場情報に基づいて各関節の制御命令を計算し、xiaowu が階段を上るよう制御します。階段を上がった後、xiao wu は 4 足歩行モードから 4 輪動作モードに戻ることができるため、平地での他の複雑で多様なタスクをより効率的かつ省エネな方法で簡単に完了できます。

さらに、xiaowu は、車のアクティブ サスペンション機能と同様に、脚をアクティブに制御する機能を備えており、平地、坂道、波状の坂道、石畳、その他一般的な家庭や都市の地形など、さまざまな複雑な地形に適応できます。既存の人間の生活環境を変える必要はありません。このモードでは、xiaowu は力センサーと車輪走行距離計に基づいてリアルタイムで接地点を推定し、適応型インピーダンス制御と全身運動制御アルゴリズムを使用してロボットがさまざまな地形に適応できるようにし、適応型モデルフリー摩擦を使用します。関節制御モジュールの補正アルゴリズムによりリアルタイムで摩擦が補正され、低速および高速でスムーズに動くことが可能になり、力制御の精度と安定性が向上します。

階段を上がる

アクティブサスペンション

安全なマルチモーダルな人間と機械の物理的インタラクション: ロボットをよりフレンドリーに

xiaowu は、認識、計画、および制御アルゴリズムだけでなく、触覚と視覚の知覚に依存して、人間との安全かつ快適な物理的インタラクションを実行し、高齢者の歩行の補助など、人間の日常的な移動ニーズを正確に理解、予測し、満たすことができます。座る、立つなど。

人間とコンピューターの物理的な相互作用が高齢者の起き上がりを支援します

抱きしめることを例にとると、高齢者がこの日常動作を完了できるように支援するために、xiaowu は、高齢者の座位から立位までの動作プロセスの特性、高齢者の身体状態（運動能力や身体的ニーズなど）、xiaowu 自身の身体状態を総合的に考慮する必要があります。身体能力などの質問です。

この目標を達成するために、tencent robotics x laboratoryはロボット保持プロセスの最適な制御モデルを提案しました。このモデルは、高齢者自身の運動能力（関節可動域や運転能力など）、体格（身長、体重など）、立位時の動作特性、立位時の荷重分布などを考慮したモデルです。ロボットの保持プロセス。

さらに、モデルを高齢者の個人的な運動特性に合わせて作成するために、チームは少量の高齢者の保持データを収集し、モデルが保持されている高齢者に適した最適なモデルパラメータを学習できるようにしました。これにより、モデルは支えられて立っている高齢者の動作特性にさらに適合するようになります。

個人間保持プロセスのデータ収集

さらに、マルチモーダル知覚システムは、人間とコンピューターのインタラクションを実現するための重要なモジュールの 1 つであり、xiaowu に人間のような知覚機能を与え、人間と複雑な生活環境をより正確に識別できるようにします。

tencent によれば、これらの認識モジュールの中で、視覚システムと触覚システムが重要な役割を果たしています。ビジョン システムにより、xiao wu は人間の状態を迅速に見つけて識別できるため、より効果的に対話して対応できるようになります。

高齢者を抱き上げてサポートする過程で、xiaowu は高解像度の触覚システムを使用して、より安全かつ正確な方法でサポートと援助を提供し、高齢者に対する不必要な圧力や怪我を効果的に回避できます。これらのテクノロジーの統合により、xiaowu の機能が向上するだけでなく、実際の運用における感度と人道的なパフォーマンスも向上します。

視覚（上部）および大面積触覚（下部）センシング システム