Робот-гуманоид UNITREE G1 Edu U4

Unitree G1 EDU U4 — гуманоидная платформа для исследований и разработок с сенсорным восприятием и 43 степенями свободы.

Unitree G1 EDU U4 — это конфигурация робота-гуманоида G1 EDU, созданная для обширных исследований и разработок, подготовленная для проектов, требующих движения, пространственного восприятия и точного манипулирования с использованием сенсорной информации. Согласно спецификациям конфигурации U4, робот предлагает 43 степени свободы и две ловкие руки Dex3-1 с тремя пальцами и сенсорными датчиками.

Платформа сочетает в себе приводы с максимальным крутящим моментом в коленном суставе до 120 Нм, восприятие на основе 3D LiDAR LIVOX MID360 и камеры глубины D435i, возможность Secondary Development и дополнительный вычислительный модуль конфигурации U4 с производительностью 100 TOPS.

Наиболее важные особенности G1 EDU U4

U4 был настроен в первую очередь для исследования точного захвата, тактильного восприятия, искусственного интеллекта и управления гуманоидами.

Обширная настройка транспортной системы U4.

Трехпалые руки для ловких манипуляций.

Датчики, предоставляющие контактную информацию.

Модуль расчета конфигурации U4.

Максимальный момент коленного сустава.

3D LiDAR и камера глубины.

Посмотрите Unitree G1 в действии

Официальный материал Unitree демонстрирует платформу G1, ее широкий диапазон движений, полный контроль над телом и возможности манипулирования.

Официальный материал Unitree Robotics.

U4 – конфигурация, ориентированная на тактильное восприятие

Важнейшим элементом конфигурации U4 являются две трехпалые руки Dex3-1, оснащенные сенсорными датчиками. Контактная информация расширяет возможности системы при работе с объектами.

Данные касания можно использовать для обнаружения контакта, регулировки силы захвата, анализа устойчивости объекта и реагирования на изменения его положения.

Таким образом, U4 представляет собой особенно интересную платформу для исследований ловких манипуляций, слияния датчиков, контроля силы и взаимодействия человека и робота.

Компактный гуманоидный дизайн.

Согласно официальным спецификациям Unitree, платформа G1 EDU имеет размеры примерно 1320 × 450 × 200 мм в стоячем положении. В сложенном виде размеры уменьшаются примерно до 690×450×300 мм.

Вес G1 EDU, включая батарею, составляет примерно 35 кг или более, в зависимости от используемой конфигурации.

Общая длина бедра и голени составляет примерно 0,6 м, при этом производитель указывает параметр размаха рук примерно 0,45 м.

43 степени свободы

Unitree предоставляет конфигурации от 23 до 43 степеней свободы для G1 EDU. Согласно спецификациям конфигурации U4, робот использует 43 степени свободы.

Каждая нога имеет 6 степеней свободы, талия в этой конфигурации — 3 степени свободы, а каждая рука — 5 степеней свободы. Дополнительные оси обеспечивают запястья и руки Dex3-1.

Каждая рука Dex3-1 имеет 7 активных степеней свободы: 3 для большого пальца и по 2 для указательного и среднего пальцев. На каждом запястье используются дополнительные 2 степени глубины резкости.

Итого: 12 ГРИП ног + 3 ГРИП талии + 10 ГРИП рук + 14 ГРИП рук + 4 ГРИП запястий = 43 ГРИП.

Две руки Dex3-1 для сложных манипуляций.

Dex3-1 — трехпалая ловкая рука, разработанная Unitree. Каждая рука имеет 7 степеней свободы.

Большой палец использует 3 активные оси, а указательный и средний пальцы — по 2. Это позволяет создавать различные конфигурации захвата и регулировать положение пальцев относительно объекта.

Ручные приводы используют управление усилием. В сочетании с сенсорными датчиками конфигурации U4 это позволяет разрабатывать более совершенные алгоритмы манипулирования.

Гуманоидный дизайн Unitree G1

Компактные размеры платформы G1 позволяют совместить гуманоидную кинематику с конструкцией, предназначенной для лабораторных экспериментов, демонстраций и опытно-конструкторских работ.

До 120 Нм в коленном суставе

В приводах G1 используются высокоскоростные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) с внутренним ротором и малой инерцией.

В G1 EDU максимальный момент коленного сустава составляет 120 Нм. Для базовой G1 производитель указывает 90 Нм.

Максимальная нагрузка на один рычаг версии EDU составляет примерно 3 кг. Фактическое значение зависит от положения и степени разгибания конечности.

Двойные энкодеры и внутренняя прокладка кабеля

В совместной системе используются двойные энкодеры.

Электромонтаж осуществляется внутри полых осей соединений, ограничивая количество проводов снаружи подвижных элементов.

Локальное воздушное охлаждение отвечает за отвод тепла от ключевых компонентов.

Большой диапазон движений ключевых суставов.

талия

талия

талия

бедро – Высота тона

бедро – Перекат

бедро – отклонение от курса

колено

запястье – Шаг

запястье – отклонение от курса

Динамические возможности платформы G1

Второй официальный материал Unitree демонстрирует возможности динамического управления всем телом и большую свободу передвижения платформы G1.

Официальный материал Unitree Robotics. Видео демонстрирует возможности платформы G1 и не означает, что представленные маневры являются стандартным режимом работы, предназначенным для пользователя.

Камера глубины LIVOX MID360 и D435i

В официальном руководстве производителя указано, что система восприятия платформы использует 3D LiDAR LIVOX MID360 и камеру глубины D435i.

LiDAR MID360 обеспечивает пространственное облако точек и предлагает поле сканирования до 360° по горизонтали и максимальный диапазон по вертикали примерно 59°.

Камера D435i дополняет эти данные информацией об изображении и глубине, поддерживая разработку алгоритмов локализации, обнаружения препятствий и анализа окружающей среды.

Vision + LiDAR + сенсорный

U4 позволяет комбинировать видеоданные, облако пространственных точек и сенсорную информацию.

LiDAR описывает геометрию окружающей среды, камера глубины поддерживает анализ сцены, а датчики в руках предоставляют информацию о физическом контакте.

Сочетание этих источников данных создает основу для разработки систем, предназначенных не только для поиска объекта, но и для планирования захвата и управления им при манипуляциях.

100 TOPS для проектов ИИ

Базовая платформа G1 EDU использует 8-ядерный высокопроизводительный процессор.

Unitree предусматривает возможность использования дополнительных модулей высокой вычислительной мощности для G1 EDU. Согласно характеристикам конфигурации U4, робот оснащен вычислительным модулем производительностью 100 TOPS.

Его можно использовать для вывода моделей искусственного интеллекта, обработки видеоданных, объединения датчиков и разработки автономных алгоритмов.

Secondary Development – платформа для собственных алгоритмов

G1 EDU поддерживает вторичную разработку.

Конфигурация U4 готова к высокоуровневой и низкоуровневой разработке, позволяя вам работать над собственным поведением, контролем, восприятием и интеграцией дополнительных элементов.

Доступ к моделям роботов, API, документации, примерам и инструментам разработки позволяет использовать платформу в проектах НИОКР.

Голосовая связь и возможность подключения

В G1 EDU используется массив из четырех микрофонов. В документации производителя также описаны шумоподавление и эхоподавление.

Звук воспроизводится динамиком мощностью 5 Вт.

Беспроводная связь обеспечивается Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.2.

Unitree Explore – настройка и диагностика

Платформа работает с приложением Unitree Explore.

Приложение обеспечивает доступ к информации о состоянии робота и поддерживает настройку, диагностику и калибровку платформы.

Быстроразъемная интеллектуальная батарея

В G1 EDU используется 13-ячеечная литиевая батарея емкостью 9000 мАч, подготовленная для быстрой разборки.

Примерное время работы составляет около 2 часов, в зависимости от использования.

Зарядное устройство имеет параметры 54 В/5 А.

Чем особенно хорош U4?

Контролируйте положение и силу во время захвата.

Исследование использования контактной информации.

ИИ, работающий непосредственно в физической среде.

Объединение данных LiDAR, камеры и сенсорного датчика.

Безопасность и условия использования

В официальном руководстве Unitree указан рекомендуемый диапазон рабочих температур 0–40°C. Робот не следует использовать под дождем, снегом, туманом, на мокрых поверхностях или в очень пыльных условиях.

Робот должен оставаться в поле зрения оператора. Производитель рекомендует соблюдать безопасную дистанцию ​​не менее 2 метров от препятствий, людей, воды и труднопроходимой местности.

При перемещении будьте особенно осторожны с шарнирами и другими движущимися частями робота.

Unitree G1 EDU U4 – платформа для исследований манипуляций, прикосновений и искусственного интеллекта.

G1 EDU U4 сочетает в себе 43 степени свободы, две руки Dex3-1 с тактильным восприятием, крутящий момент колена до 120 Нм и систему восприятия MID360 + D435i.

Дополнительный вычислительный модуль мощностью 100 TOPS конфигурации U4 расширяет возможности платформы в задачах, связанных с искусственным интеллектом и обработкой сенсорных данных.

Эта конфигурация особенно интересна для лабораторий, университетов и научно-исследовательских групп, работающих над воплощенным искусственным интеллектом, ловкими манипуляциями, объединением датчиков и продвинутым взаимодействием человека и робота.