四足機(jī)器人是機(jī)器人行業(yè)復(fù)雜度最高、難度最大的類型之一,其運(yùn)動(dòng)靈活性高、復(fù)雜地形適應(yīng)能力強(qiáng),最早期的研究者主要將其應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。
近年來,隨著新材料、機(jī)器人智能控制、感知導(dǎo)航等技術(shù)不斷突破,行業(yè)對(duì)四足機(jī)器人的研究逐漸深入。四足機(jī)器人逐步從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)實(shí)大眾的生活,其商業(yè)化進(jìn)程也在不斷加速。
近日,全球領(lǐng)先的商用服務(wù)機(jī)器人公司普渡科技正式發(fā)布了四足配送機(jī)器人產(chǎn)品——D1。這是普渡科技推出的首款非輪式機(jī)器人,一經(jīng)發(fā)布便吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
D1采用模塊化設(shè)計(jì),擁有對(duì)稱式結(jié)構(gòu),基本組成部分包括關(guān)節(jié)模組、大小腿、云臺(tái)配送盒、主控板、電池、交互屏幕、激光雷達(dá)、相機(jī)等。
關(guān)節(jié)模組是四足機(jī)器人的核心動(dòng)力來源。D1采用了高性能自研關(guān)節(jié)模組,該關(guān)節(jié)模組高度集成了自研高性能電機(jī)、自研高精度減速器、自研高性能驅(qū)動(dòng)器等多個(gè)模塊,具有中空走線、斷電后能記憶輸出絕對(duì)位置等特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,其采用CAN-FD通信模式,帶寬高達(dá)5Mbps。另外,D1的關(guān)節(jié)模組還采用了19位高精度編碼器,位置反饋精度非常高。
主控板是四足機(jī)器人的大腦。D1的高性能自研主控板擁有16核CPU、高達(dá)30TOPS的AI算力和豐富的接口資源,以及超強(qiáng)計(jì)算能力和整機(jī)的電源管理能力。從電池續(xù)航方面來看,D1的電池高達(dá)600Wh,能提供強(qiáng)大續(xù)航能力。
D1采用柔順力控的綜合控制方案,能夠適應(yīng)不同地形,即使在外力擾動(dòng)下,也能夠始終在運(yùn)動(dòng)過程中保證機(jī)身的平衡。
通過多樣化的傳感器(RGBD相機(jī)、人臉識(shí)別相機(jī)、激光雷達(dá)、頂視相機(jī)等),D1能同步精準(zhǔn)提取周圍復(fù)雜工作環(huán)境信息。同時(shí),D1自主導(dǎo)航與規(guī)劃、3D避障、人機(jī)交互等。
四足機(jī)器人D1配備了配送專用的云臺(tái)配送盒。通過控制算法的主動(dòng)控制,云臺(tái)配送盒可以自動(dòng)調(diào)節(jié)俯仰姿態(tài)。在機(jī)器人行走、爬斜坡以及爬樓梯時(shí),云臺(tái)配送盒能夠始終保持水平。該設(shè)計(jì)使得配送盒內(nèi)的物品不會(huì)因?yàn)榈匦蔚钠鸱鴥A倒,保證了配送的平穩(wěn)安全。
相比傳統(tǒng)輪式機(jī)器人對(duì)使用地形的要求,D1能自適應(yīng)不同地形,再搭配始終保持水平的云臺(tái)配送盒,D1能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜地形的餐廳以及園區(qū)和小區(qū)的“最后三公里”配送。