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机器狗走梅花桩？自行车能自平衡？腾讯Robotics X实验室研究首次“开箱”

11月20日 ， 腾讯公布了其在移动机器人研究方面的新进展：四足移动机器人Jamoca和自平衡轮式移动机器人首次对外亮相 。
Jamoca是国内首个能完成走梅花桩复杂挑战的四足机器人 ， 而自平衡轮式移动机器人的相关研究成果还入选了机器人行业的顶级会议IROS 2020 。
这两项进展均来自腾讯Robotics X实验室 ， 属于移动方向上的技术突破 ， 也是机器人最基础的能力之一 。
【机器狗走梅花桩？自行车能自平衡？腾讯Robotics X实验室研究首次“开箱”】四足移动机器人Jamoca：能走、能跑、能跳 ， 可挑战梅花桩复杂地形
四足移动机器人 ， 更常见的一个名字是机器狗 。 腾讯Robotics X实验室在外部提供的本体之上 ， 基于自研的机器人控制技术 ， 为Jamoca打造了一个能应对复杂环境的智能大脑 。 这个大脑让Jamoca能行走、小跑和跳跃 ， 并赋予了它自主定位和避障的能力 。
机器狗走梅花桩？自行车能自平衡？腾讯Robotics X实验室研究首次“开箱”文章插图
Jamoca 本体基于外部提供的硬件平台改装 ， 重约70公斤 ， 长1米、宽0.5米、站高0.75米
此次Jamoca完成的挑战由高60厘米、呈20°斜面角度的台阶和邻桩最大高度差16厘米、间距不等的梅花桩两部分组成 。
据腾讯Robotics X实验室研究员介绍 ， 和国际上其他四足机器人走木块的场景比较 ， 此次Jamoca所挑战的梅花桩落脚面积更小、高度更高 ， 并有台阶的组合 ， 实现的难度要更大 。
现阶段 ， Jamoca主要用于实验室内部科研实验 。 它的在线环境感知、最优运动规划和实时运动控制等能力 ， 未来将帮助腾讯其他机器人产品更好地适应复杂的现实环境 。
静止、行进均能自主保持平衡的轮式机器人
此次一同亮相的 ， 还有一款自平衡轮式移动机器人 ， 也可称之为自平衡自行车 ， 是腾讯Robotics X实验室的首个整机自研机器人 。
它在传统轮式移动机器人的基础上 ， 增加了动量轮及其电机驱动系统 ， 使得机器人可以在静止及行进状态下均保持平衡不倒 。
它的控制能力又可以细分为行进中的动态自平衡和停止行进时的静态自平衡 。 行进中的动态自平衡是依靠前把转动进而带动车身的转动实现 ， 而停止行进时的静态自平衡则采用动量轮力矩平衡技术 ， 应用角动量守恒的原理实现自平衡控制 。
依靠平衡算法 ， 即使受到一定的外界干扰 ， 腾讯自平衡轮式移动机器人仍然可以在保持自平衡状态的同时 ， 实现平稳地向前行驶 。
机器狗走梅花桩？自行车能自平衡？腾讯Robotics X实验室研究首次“开箱”文章插图
自平衡轮式移动机器人的硬件平台完全由腾讯Robotics X自研 ， 重约15公斤 ， 长1.15米 ， 高0.52米
机器人在不同的路面状况下 ， 例如遇到上下坡时 ， 也都表现出了较好的运动能力和平衡性能 。 甚至对于行驶路径上存在特定约束的情况 ， 比如沿着独木桥行驶的场景 ， 它也能从容应对 。
移动机器人的技术框架
腾讯Robotics X实验室主攻机器人移动、灵巧操作和智能体等三大核心通用技术的研究与应用 。
其中 ， 移动是机器人最基础的能力之一 ， 此次发布的两项进展就属于移动方向 。
而移动方向又可分为四个技术模块：机械设计、感知、运动规划与控制、整机系统设计与搭建 。 通俗的说 ， 前三者分别是机器人的躯干、眼睛和大脑 ， 最后一项则是它的各“器官”协调的能力 。
算法自研的 Jamoca 正是结合了腾讯在感知、运动规划与控制两方面的研究成果 。 而整机自研的自平衡轮式移动机器人则可以视作腾讯在机器人的机械设计和整机系统设计与搭建方向能力上的一个里程碑项目 。
腾讯Robotics X与腾讯AI Lab实验室主任张正友博士表示：“移动或运动能力 ， 是机器人最核心、也是最基本的能力之一 ， 决定了它能去到什么场景 ， 做什么事情 ， 未来有什么样的想象力 。 我们很高兴能看到这两项进展 ， 并将继续深入探索机器人的通用能力 ， 为虚拟到真实世界搭建一个有力的桥梁 。 ”


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