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a it house informou em 24 de setembro que a tencent robotics

segundo relatos, xiaowu possui uma série de tecnologias e capacidades inovadoras e seu objetivo é se tornar um robô universal que possa viver em harmonia com o ambiente humano. experimentos mostraram que xiao wu pode realizar ações como caminhar e carregar objetos em um ambiente real, como pegar entrega expressa para idosos, levantar idosos da cama, etc.

tencent disse que xiaowu integra as principais capacidades das gerações anteriores de pesquisa e desenvolvimento de robôs, integrando uma série de tecnologias autodesenvolvidas, como design composto de roda e pé de quatro patas, pele tátil de grande área, mãos hábeis com vários dedos e segurança interação física homem-máquina. as especificações anexadas ao it home são as seguintes:

o design do corpo é inclusivo: o design composto de quatro pernas permite que o robô ande mais rápido e com mais firmeza

a maior diferença dos robôs anteriores é que xiaowu adota um design composto de quatro pernas retas e pés com rodas no corpo, o que não apenas mantém a capacidade de atravessar obstáculos do robô com pés, mas também mantém a eficiência do robô com rodas, permitindo o o robô tem velocidade mais rápida em terreno plano.

em termos de modos de movimento, ele pode alternar entre o modo de quatro rodas e o modo de duas rodas em terreno plano no modo de quatro rodas, pode expandir e reduzir o espaço de suporte através do design de pernas cruzadas de acordo com diferentes requisitos de carga e; espaços ambientais.

em terrenos irregulares, xiao wu usa pernas retas retráteis combinadas com controle de potência ativo para obter um efeito de suspensão de mola, garantindo assim que a parte superior do corpo esteja estável. em cenas como escadas e meio-fio, xiaowu pode usar a combinação de rodas e pés para andar suavemente.

transformação combinada de rodas, pernas e pés

em termos de capacidade de carga, xiaowu melhorou efetivamente a capacidade de suporte de carga através do design de perna reta. cada perna reta pode ser estendida ou encurtada independentemente, e a altura do suporte pode ser ajustada de acordo com os diferentes requisitos do espaço de trabalho, alcançando assim uma capacidade de carga. amplo "topo para tocar a altura e fundo para tocar o chão" espaço de trabalho, como ajudar os usuários a pegar e colocar itens em locais altos ou operar em espaços baixos.

dobragem autônoma

além do modo de movimento e da capacidade de carga, o xiaowu também pode dobrar e desdobrar de forma independente. quando o trabalho não é necessário, o xiaowu pode dobrar de forma independente para reduzir o espaço ocupado e facilitar o transporte.

além da inovação morfológica, em resposta à demanda por grandes cargas na cintura, xiaowu usa atuadores de codificador duplo autodesenvolvidos com alta densidade de torque para tornar o robô mais poderoso. ele também implanta um sensor de 180 detectores autodesenvolvido no braço. a grande superfície curva do ponto cobre a pele tátil, o que permite que xiao wu tenha um “sentido” mais aguçado e responda de acordo às mudanças no ambiente externo.

[esquerda] atuador com alta densidade de torque [direita] pele tátil curvada de grande área

estrutura de controle unificada: percepção mais forte, controle mais flexível

enfrentando as diversas e complexas tarefas no ambiente de assentamento humano, xiao wu precisa ter mobilidade sensível e capacidades de operação hábeis, o que impõe requisitos mais elevados para o controle do robô.

com base em uma estrutura de controle unificada, xiaowu realiza o reconhecimento do terreno e o posicionamento preciso ao detectar informações ambientais, conseguindo assim uma adaptação autônoma a vários terrenos, controle integrado de movimento e operação de todo o corpo e operação estável, eficiente e sensível em vários modos. mobilidade.

diagrama de blocos do sistema de controle unificado

a estrutura unificada xiaowu é dividida em três módulos. o primeiro é o posicionamento de percepção visual de alta precisão e a estimativa de estado em uma ampla gama de ambientes complexos. tencent robotics o sistema preciso de posicionamento e mapeamento on-line em tempo real (slam), ainda mais integrado. a odometria composta roda-pé permite que xiaowu perceba melhor o ambiente e seu próprio status.

resultados de mapeamento e posicionamento de cenas internas e externas de casas de repouso

o segundo é o planejamento de movimento on-line de vários níveis (nível de caminho - nível de trajetória). xiaowu pode usar dados de sensores, como câmeras lidar e rgbd, para detectar obstáculos dinâmicos e estáticos no ambiente circundante em tempo real e planejar o caminho ideal e instruções de controle. online evite colisões e acidentes e garanta a conclusão segura e eficiente de tarefas em ambientes complexos, como evitar ativamente obstáculos ao empurrar uma cadeira de rodas com uma pessoa.

ajude as pessoas a evitar obstáculos enquanto empurram a cadeira de rodas

finalmente, há controle de movimento de corpo inteiro integrado com operações móveis adaptativas multiterreno. se encontrar terreno com obstáculos, como escadas comuns em ambientes residenciais, xiaowu se moverá perto das escadas, ajustará seu modo de movimento nas quatro rodas para o modo de pé de quatro pernas e, em seguida, passará pelo terreno da escada. durante o processo de subir as escadas, xiaowu pode combinar o terreno preciso do degrau circundante e sua própria estimativa de estado para planejar as posições de apoio alcançáveis ​​​​nos degraus e gerar uma série de trajetórias centróides subsequentes. posteriormente, o controlador de movimento de corpo inteiro calculará as instruções de controle para cada articulação com base no modelo de dinâmica de corpo inteiro do robô, trajetória do centro de massa e informações de apoio para os pés, e controlará xiaowu para subir as escadas. depois de subir as escadas, xiaowu pode alternar do modo de caminhada de quatro patas para o modo de movimento nas quatro rodas, tornando mais fácil realizar outras tarefas complexas e diversas em terreno plano de maneira mais eficiente e com economia de energia.

além disso, xiaowu tem a capacidade de controlar ativamente as pernas, o que é semelhante à função de suspensão ativa de um carro. ele pode se adaptar a vários terrenos complexos, como terrenos planos, encostas, encostas onduladas, paralelepípedos e outros terrenos domésticos e municipais comuns. , sem a necessidade de transformar o ambiente de vida humano existente. neste modo, xiaowu estima o ponto de contato com o solo em tempo real com base no sensor de força e na odometria da roda. ele usa controle de impedância adaptativa e algoritmos de controle de movimento de corpo inteiro para permitir que o robô se adapte a diferentes terrenos e adota modelo adaptativo livre. compensação de atrito no módulo de controle conjunto o algoritmo compensa o atrito em tempo real, permitindo que ele se mova suavemente em velocidades baixas e altas, melhorando a precisão e a estabilidade do controle de força.

suba as escadas

suspensão ativa

interação física homem-máquina multimodal segura: tornando os robôs mais amigáveis

baseando-se na percepção tátil e visual, bem como em algoritmos de reconhecimento, planejamento e controle, xiaowu pode conduzir interações físicas seguras e confortáveis ​​com humanos e compreender, prever e atender com precisão às necessidades diárias de mobilidade humana, como ajudar os idosos a andar, sentar e ficar de pé, etc.

interação física humano-computador auxilia idoso a se levantar

tomando o abraço como exemplo, para ajudar os idosos a realizar esta ação diária, xiaowu precisa considerar de forma abrangente as características do processo de movimento do idoso, da posição sentada para a posição de pé, a condição física do idoso (como capacidade motora e necessidades físicas), o próprio xiaowu habilidades físicas, etc. questão.

para atingir esse objetivo, o laboratório tencent robotics x propôs um modelo de controle ideal para o processo de retenção do robô. este modelo leva em consideração fatores como a capacidade de movimento do próprio idoso (como amplitude de movimento articular, capacidade de direção, etc.), estrutura corporal (como altura, peso, etc.), características de movimento durante a posição em pé e distribuição de carga durante o exercício. processo de retenção do robô.

além disso, para tornar o modelo mais alinhado com as características de movimento personalizadas dos idosos, a equipe coletou uma pequena quantidade de dados de retenção dos idosos, para que o modelo possa aprender os parâmetros ideais do modelo adequados para os idosos mantidos, para que o modelo fique mais alinhado com as características do movimento do idoso em pé com apoio.

coleta de dados de retenção pessoal e processo de apoio

além disso, o sistema de percepção multimodal também é um dos módulos-chave para realizar a interação humano-computador. ele fornece a xiaowu capacidades de percepção semelhantes às humanas, permitindo-lhe identificar com mais precisão os humanos e os ambientes de vida complexos.

segundo a tencent, entre esses módulos de percepção, os sistemas visual e tátil desempenham um papel crucial. o sistema de visão permite que xiaowu localize e identifique rapidamente o status humano, permitindo-lhe interagir e responder de forma mais eficaz.

no processo de segurar e apoiar os idosos, o sistema tátil de alta resolução pode ajudar xiaowu a fornecer apoio e assistência de forma mais segura e precisa, evitando efetivamente pressões ou lesões desnecessárias aos idosos. a integração destas tecnologias não só melhora a funcionalidade do xiaowu, mas também aumenta a sua sensibilidade e desempenho humano em operações reais.

sistemas de detecção visual (superior) e tátil de grande área (inferior)