Robot humanoidalny UNITREE G1 Edu U4

Najważniejsze możliwości G1 EDU U4

U4 został skonfigurowany przede wszystkim z myślą o badaniach nad precyzyjnym chwytem, percepcją dotykową, AI i sterowaniem humanoidalnym.

Zobacz Unitree G1 w działaniu

Oficjalny materiał Unitree prezentuje platformę G1, jej szeroki zakres ruchu, sterowanie całym ciałem oraz możliwości manipulacyjne.

Oficjalny materiał Unitree Robotics.

U4 – konfiguracja nastawiona na percepcję dotykową

Najważniejszym elementem konfiguracji U4 są dwie trójpalczaste dłonie Dex3-1 wyposażone w sensory dotykowe. Informacja o kontakcie rozszerza możliwości systemu podczas pracy z przedmiotami.

Dane dotykowe mogą być wykorzystywane do wykrywania kontaktu, regulowania siły chwytu, analizowania stabilności przedmiotu oraz reagowania na zmianę jego położenia.

U4 jest dzięki temu szczególnie interesującą platformą do badań nad dexterous manipulation, sensor fusion, kontrolą siły i interakcją człowiek–robot.

43 stopnie swobody

Unitree przewiduje dla G1 EDU konfiguracje obejmujące od 23 do 43 stopni swobody. Według specyfikacji konfiguracji U4 robot wykorzystuje 43 DoF.

Każda noga ma 6 DoF, talia w tej konfiguracji 3 DoF, a każde ramię 5 DoF. Dodatkowe osie zapewniają nadgarstki oraz dłonie Dex3-1.

Każda dłoń Dex3-1 posiada 7 aktywnych DoF: 3 dla kciuka oraz po 2 dla palca wskazującego i środkowego. Każdy nadgarstek wykorzystuje dodatkowo 2 DoF.

Łącznie: 12 DoF nóg + 3 DoF talii + 10 DoF ramion + 14 DoF dłoni + 4 DoF nadgarstków = 43 DoF.

Dwie dłonie Dex3-1 do zaawansowanej manipulacji

Dex3-1 jest trójpalczastą dłonią zręczną opracowaną przez Unitree. Każda dłoń posiada 7 stopni swobody.

Kciuk wykorzystuje 3 aktywne osie, natomiast palec wskazujący i środkowy po 2. Pozwala to tworzyć różne konfiguracje chwytu i dopasowywać położenie palców do obiektu.

Napędy dłoni wykorzystują sterowanie siłowe. W połączeniu z sensorami dotykowymi konfiguracji U4 umożliwia to rozwijanie bardziej zaawansowanych algorytmów manipulacji.

Humanoidalna konstrukcja Unitree G1

Kompaktowe wymiary platformy G1 pozwalają połączyć humanoidalną kinematykę z konstrukcją przeznaczoną do eksperymentów laboratoryjnych, demonstracji i prac rozwojowych.

Do 120 Nm w stawie kolanowym

Napędy G1 wykorzystują wysokoobrotowe silniki PMSM z wewnętrznym wirnikiem i niską bezwładnością.

W G1 EDU maksymalny moment stawu kolanowego wynosi 120 Nm. Dla podstawowego G1 producent podaje 90 Nm.

Maksymalne obciążenie pojedynczego ramienia wersji EDU wynosi około 3 kg. Rzeczywista wartość zależy od położenia oraz stopnia wyprostowania kończyny.

Podwójne enkodery i wewnętrzne prowadzenie przewodów

Układ stawów wykorzystuje podwójne enkodery.

Instalacja elektryczna prowadzona jest wewnątrz pustych osi przegubów, ograniczając liczbę przewodów znajdujących się na zewnątrz ruchomych elementów.

Za odprowadzanie ciepła z kluczowych elementów odpowiada lokalne chłodzenie powietrzem.

Duży zakres ruchu kluczowych stawów

Dynamiczne możliwości platformy G1

Drugi oficjalny materiał Unitree pokazuje możliwości dynamicznego sterowania całym ciałem i dużą swobodę ruchu platformy G1.

Oficjalny materiał Unitree Robotics. Film pokazuje możliwości platformy G1 i nie oznacza, że prezentowane manewry są standardowym trybem pracy przeznaczonym dla użytkownika.

LIVOX MID360 i kamera głębi D435i

Oficjalna instrukcja producenta precyzuje, że system percepcji platformy wykorzystuje 3D LiDAR LIVOX MID360 oraz kamerę głębi D435i.

LiDAR MID360 dostarcza przestrzenną chmurę punktów i oferuje pole skanowania sięgające 360° w poziomie oraz maksymalny pionowy zakres około 59°.

Kamera D435i uzupełnia te dane o obraz i informację o głębi, wspierając rozwój algorytmów lokalizacji, wykrywania przeszkód i analizy otoczenia.

Wizja + LiDAR + dotyk

U4 pozwala łączyć dane wizyjne, przestrzenną chmurę punktów oraz informacje dotykowe.

LiDAR opisuje geometrię otoczenia, kamera głębi wspiera analizę sceny, a sensory w dłoniach dostarczają informacji o fizycznym kontakcie.

Połączenie tych źródeł danych tworzy bazę do rozwoju systemów, które mają nie tylko odnaleźć przedmiot, ale również zaplanować chwyt i kontrolować go podczas manipulacji.

100 TOPS dla projektów AI

Bazowa platforma G1 EDU korzysta z 8-rdzeniowego wysokowydajnego procesora.

Unitree przewiduje dla G1 EDU możliwość zastosowania dodatkowych modułów wysokiej mocy obliczeniowej. Według specyfikacji konfiguracji U4 robot jest wyposażony w moduł obliczeniowy o wydajności 100 TOPS.

Może on być wykorzystywany do inferencji modeli AI, przetwarzania danych wizyjnych, fuzji sensorów oraz rozwoju algorytmów autonomicznych.

Secondary Development – platforma do własnych algorytmów

G1 EDU obsługuje Secondary Development.

Konfiguracja U4 jest przygotowana do rozwoju wysokopoziomowego i niskopoziomowego, umożliwiając pracę nad własnymi zachowaniami, sterowaniem, percepcją i integracją dodatkowych elementów.

Dostęp do modeli robota, API, dokumentacji, przykładów oraz narzędzi deweloperskich pozwala wykorzystywać platformę w projektach R&D.

Komunikacja głosowa i łączność

G1 EDU wykorzystuje matrycę czterech mikrofonów. Dokumentacja producenta opisuje również redukcję szumów i eliminację echa.

Za odtwarzanie dźwięku odpowiada głośnik o mocy 5 W.

Łączność bezprzewodową zapewniają Wi-Fi 6 oraz Bluetooth 5.2.

Unitree Explore – konfiguracja i diagnostyka

Platforma współpracuje z aplikacją Unitree Explore.

Aplikacja umożliwia dostęp do informacji o stanie robota oraz wspiera konfigurację, diagnostykę i kalibrację platformy.

Inteligentny akumulator Quick Release

G1 EDU wykorzystuje 13-ogniwowy akumulator litowy o pojemności 9000 mAh, przygotowany do szybkiego demontażu.

Orientacyjny czas działania wynosi około 2 godzin, zależnie od sposobu użytkowania.

Ładowarka ma parametry 54 V / 5 A.

Do czego szczególnie nadaje się U4?

Bezpieczeństwo i warunki użytkowania

Oficjalna instrukcja Unitree podaje zalecany zakres temperatury pracy 0–40°C. Robot nie powinien być używany podczas deszczu, śniegu, mgły, na mokrych powierzchniach ani w silnie zapylonym środowisku.

Robot powinien pozostawać w polu widzenia operatora. Producent zaleca zachowanie co najmniej 2 metrów bezpiecznej odległości od przeszkód, ludzi, wody i trudnego terenu.

Podczas ruchu należy zachować szczególną ostrożność w pobliżu przegubów i innych ruchomych elementów robota.

Unitree G1 EDU U4 – platforma do badań nad manipulacją, dotykiem i AI

G1 EDU U4 łączy 43 stopnie swobody, dwie dłonie Dex3-1 z percepcją dotykową, moment kolana do 120 Nm oraz system percepcji MID360 + D435i.

Dodatkowy moduł obliczeniowy 100 TOPS konfiguracji U4 rozszerza możliwości platformy w zadaniach związanych z AI i przetwarzaniem danych sensorowych.

To konfiguracja szczególnie interesująca dla laboratoriów, uczelni i zespołów R&D prowadzących prace nad embodied AI, dexterous manipulation, sensor fusion i zaawansowaną interakcją człowiek–robot.