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it house informó el 24 de septiembre que tencent robotics

según los informes, xiaowu tiene una serie de tecnologías y capacidades innovadoras y su objetivo es convertirse en un robot universal que pueda vivir en armonía con el entorno de vida humano. los experimentos han demostrado que xiao wu puede completar acciones como caminar y transportar objetos en un entorno de vida real, como recoger entrega urgente para personas mayores, levantar a personas mayores de la cama, etc.

tencent dijo que xiaowu integra las capacidades centrales de generaciones anteriores de investigación y desarrollo de robots, integrando una serie de tecnologías de desarrollo propio, como el diseño compuesto de ruedas y pies de cuatro patas, piel táctil de gran superficie, manos diestras con varios dedos y seguridad. interacción física hombre-máquina. las especificaciones adjuntas a it home son las siguientes:

el diseño del cuerpo es inclusivo: el diseño compuesto de cuatro patas, rueda y pie permite que el robot camine más rápido y de manera más constante.

la mayor diferencia con los robots anteriores es que xiaowu adopta un diseño compuesto de cuatro patas rectas y pies con ruedas en el cuerpo, que no solo mantiene la capacidad del robot con patas para cruzar obstáculos, sino que también mantiene la eficiencia del robot con ruedas, lo que permite el robot tiene mayor velocidad en terreno plano.

en términos de modos de movimiento, puede cambiar entre el modo de cuatro ruedas y el modo de dos ruedas en terreno plano; en el modo de cuatro ruedas, puede expandir y reducir el espacio de soporte a través del diseño de patas cruzadas de acuerdo con los diferentes requisitos de carga; espacios ambientales.

en terreno irregular, xiao wu utiliza patas rectas retráctiles combinadas con control de potencia activo para lograr un efecto de suspensión de resorte, asegurando así que la parte superior del cuerpo esté estable. en escenas como escaleras y bordillos, xiaowu puede usar la combinación de ruedas y pies para caminar suavemente.

transformación combinada de ruedas, piernas y pies.

en términos de capacidad de carga, xiaowu ha mejorado efectivamente la capacidad de carga a través del diseño de patas rectas. cada pata recta se puede extender o acortar de forma independiente, y la altura del soporte se puede ajustar de acuerdo con los diferentes requisitos del espacio de trabajo, logrando así una mayor capacidad de carga. espacio de trabajo amplio "de arriba para tocar la altura y de abajo para tocar el suelo", como ayudar a los usuarios a recoger y colocar artículos en lugares altos u operar en espacios bajos.

plegado autónomo

además del modo de movimiento y la capacidad de carga, xiaowu también puede plegarse y desplegarse de forma independiente. cuando no es necesario trabajar, xiaowu puede plegarse de forma independiente para reducir el espacio ocupado y facilitar el transporte.

además de la innovación morfológica, en respuesta a la demanda de grandes cargas en la cintura, xiaowu utiliza actuadores de codificador dual de desarrollo propio con alta densidad de torsión para hacer que el robot sea más potente. también implementa un sensor de 180 detectores de desarrollo propio en el brazo. la gran superficie curva del punto cubre la piel táctil, lo que le permite a xiao wu tener un "sentido" más agudo y responder en consecuencia a los cambios en el entorno externo.

[izquierda] actuador con alta densidad de par [derecha] piel táctil curvada de gran superficie

marco de control unificado: percepción más fuerte, control más flexible

al enfrentarse a las diversas y complejas tareas en el entorno de los asentamientos humanos, xiao wu necesita tener tanto movilidad sensible como capacidades operativas diestras, lo que plantea requisitos más altos para el control de robots.

basado en un marco de control unificado, xiaowu logra el reconocimiento del terreno y el posicionamiento preciso mediante la detección de información ambiental, logrando así una adaptación autónoma a múltiples terrenos, un control integrado del movimiento y operación de todo el cuerpo y una operación estable, eficiente y sensible en varios modos. movilidad.

diagrama de bloques del sistema de control unificado

el marco unificado de xiaowu se divide aproximadamente en tres módulos. el primero es el posicionamiento de percepción visual de alta precisión y la estimación del estado en una amplia gama de entornos complejos. tencent robotics el sistema preciso de mapeo y posicionamiento en línea en tiempo real (slam), además integrado con. la odometría compuesta rueda-pie permite a xiaowu percibir mejor el entorno y su propio estado.

resultados de mapeo y posicionamiento de escenas interiores y exteriores de hogares de ancianos

el segundo es la planificación de movimiento en línea de varios niveles (nivel de ruta - nivel de trayectoria) que xiaowu puede utilizar datos de sensores como cámaras lidar y rgbd para detectar obstáculos dinámicos y estáticos en el entorno circundante en tiempo real y planificar la ruta óptima y las instrucciones de control. en línea evite colisiones y accidentes, y garantice la realización segura y eficiente de tareas en entornos complejos, como evitar activamente obstáculos mientras empuja una silla de ruedas con una persona.

ayudar a las personas a evitar obstáculos mientras empujan la silla de ruedas.

finalmente, hay control de movimiento de todo el cuerpo integrado con operaciones móviles adaptativas multiterreno. si encuentra un terreno con obstáculos, como escaleras que son comunes en entornos residenciales, xiaowu se moverá cerca de las escaleras, ajustará su modo del modo de movimiento de cuatro ruedas al modo de pie de cuatro patas y luego pasará el terreno de la escalera. durante el proceso de subir las escaleras, xiaowu puede combinar el terreno preciso de los escalones circundantes y su propia estimación de estado para planificar las posiciones de apoyo alcanzables en los escalones y generar una serie de trayectorias centroides posteriores. posteriormente, el controlador de movimiento de todo el cuerpo calculará las instrucciones de control para cada articulación basándose en el modelo de dinámica de todo el cuerpo del robot, la trayectoria del centro de masa y la información del punto de apoyo, y controlará a xiaowu para que suba las escaleras. después de subir las escaleras, xiaowu puede cambiar del modo de caminar de cuatro patas al modo de movimiento de cuatro ruedas, lo que facilita completar otras tareas complejas y diversas en terreno plano de una manera más eficiente y que ahorra energía.

además, xiaowu tiene la capacidad de controlar activamente las piernas, que es similar a la función de suspensión activa de un automóvil. puede adaptarse a diversos terrenos complejos, como terrenos planos, pendientes, pendientes onduladas, adoquines y otros terrenos domésticos y municipales comunes. , sin necesidad de transformar el entorno de vida humano existente. en este modo, xiaowu estima el punto de contacto con el suelo en tiempo real basándose en el sensor de fuerza y ​​la odometría de la rueda. utiliza control de impedancia adaptativo y algoritmos de control de movimiento de todo el cuerpo para permitir que el robot se adapte a diferentes terrenos y adopta un modelo adaptativo sin modelo. compensación de fricción en el módulo de control de la articulación. el algoritmo compensa la fricción en tiempo real, lo que le permite moverse suavemente a velocidades bajas y altas, mejorando la precisión y estabilidad del control de fuerza.

subir escaleras

suspensión activa

interacción física multimodal segura hombre-máquina: hacer que los robots sean más amigables

basándose en la percepción táctil y visual, así como en algoritmos de reconocimiento, planificación y control, xiaowu puede llevar a cabo interacciones físicas seguras y cómodas con los humanos, y comprender, predecir y satisfacer con precisión las necesidades de movilidad humana diaria, como ayudar a los ancianos a caminar, sentarse y soporte, etc.

la interacción física persona-computadora ayuda a las personas mayores a levantarse

tomando los abrazos como ejemplo, para ayudar a los ancianos a completar esta acción diaria, xiaowu necesita considerar de manera integral las características del proceso de movimiento de los ancianos desde sentarse hasta pararse, la condición física de los ancianos (como la capacidad motora y las necesidades físicas), el propio xiaowu. preguntas sobre habilidades físicas, etc.

para lograr este objetivo, tencent robotics x laboratory propuso un modelo de control óptimo para el proceso de retención del robot. este modelo tiene en cuenta factores como la propia capacidad de movimiento de las personas mayores (como el rango de movimiento de las articulaciones, la capacidad de conducción, etc.), la estructura corporal (como la altura, el peso, etc.), las características del movimiento al estar de pie y la distribución de la carga durante el proceso de retención del robot.

además, para que el modelo esté más en línea con las características de movimiento personalizadas de las personas mayores, el equipo recopiló una pequeña cantidad de datos de retención de personas mayores, de modo que el modelo pueda aprender los parámetros óptimos del modelo que son adecuados para las personas mayores retenidas. para que el modelo pueda estar más en línea con las características de movimiento de las personas mayores que están de pie con apoyo.

recopilación de datos del proceso de soporte y soporte persona-persona.

además, el sistema de percepción multimodal es también uno de los módulos clave para realizar la interacción entre humanos y computadoras. le brinda a xiaowu capacidades de percepción similares a las humanas, lo que le permite identificar con mayor precisión a los humanos y los entornos de vida complejos.

según tencent, entre estos módulos de percepción, los sistemas visual y táctil juegan un papel crucial. el sistema de visión permite a xiaowu localizar e identificar rápidamente el estado humano, lo que le permite interactuar y responder de manera más efectiva.

en el proceso de sostener y apoyar a las personas mayores, el sistema táctil de alta resolución puede ayudar a xiaowu a brindar apoyo y asistencia de una manera más segura y precisa, evitando efectivamente presiones o lesiones innecesarias a las personas mayores. la integración de estas tecnologías no sólo mejora la funcionalidad de xiaowu, sino que también mejora su sensibilidad y desempeño humano en operaciones reales.

sistemas de detección visual (superior) y táctil de gran superficie (inferior)