テンセントのロボットファミリーに新しいメンバーが加わりました。「新年の挨拶をして紅包をお願いする」ことができるロボット犬を見たことがありますか？

テンセントは3月2日、自社で完全に開発したソフトウェアとハ​​ードウェアを搭載した初のマルチモーダル四足ロボット「Max」を正式に発表した。革新的な一体型足車輪設計を採用し、足と車輪の両方を備えている。「でこぼこ道でも安定して歩き、平坦な道でも速く走る」という利点があるだけでなく、二本足で立って「新年を迎え、紅包をもらう」こともできる。マックスは初めて四足歩行から二足歩行への移行を達成し、バック宙や転倒からの自力回復などの難しい動作を完遂でき、業界トップレベルに到達しました。

これは、梅の棒の上を歩くロボット犬「Jamoca」と自立型バランス自転車に続く、テンセント・ロボティクスXラボの新たな科学研究の進歩です。テンセントのロボット移動に関する研究は深化し続け、徐々に技術の飛躍的進歩を遂げ、応用の基盤を築いています。将来、ロボット犬はロボットパトロール、警備、救助などの分野で役割を果たし、人間の知的なパートナーや生活のアシスタントになることが期待されます。

脚と車輪が付いているので、安定して歩くことも、速く走ることもできます。

足を使った移動と車輪を使った移動は、ロボットの移動に関する現在の研究の 2 つの主な方向性です。

自然界の脚のある動物と同じように、脚のあるロボットはより柔軟性があります。走ったり、ジャンプしたり、階段を登ったり、障害物を乗り越えたりすることができ、複雑な地形や環境にもより適応できます。しかし、現代の街では、階段や手すり、溝などの障害物に加えて、ロボットが平坦な道路に接触する可能性が高くなります。このとき、車輪付きロボットの利点はより顕著になり、車のように安定して素早く移動できます。

そのため、異なる移動モードを持つロボットは間違いなくより柔軟です。研究室は、必要に応じて自由に形態を切り替えてより複雑なタスクを完了できる「トランスフォーマー」のようなロボットのマルチモーダル移動性の向上に力を入れています。現在、さまざまな足と車輪の融合技術ソリューションが発表されています。

テンセントのロボット犬マックスは、テンセント・ロボティクスXラボが開発した足型と車輪型の運動モードを革新的に組み合わせた足車輪融合ソリューションを採用している。ハードウェアの機械設計と回路設計から、ソフトウェアのシステムフレームワークと制御アルゴリズムの革新まで、Maxは脚と車輪を備え、柔軟に切り替えることができ、バランス能力に優れています。凸凹した道でも安定して歩き、平坦な道では速く走ることができ、人間社会の実際の環境にさらに適合しています。

コアな一般機能に取り組むソフトウェアとハ​​ードウェアにおける3つの主要なイノベーション

この機能を実現するために、Tencent Robotics X Lab はハードウェア設計とソフトウェア開発において多くの革新を行ってきました。

ボディ設計の面では、従来の足と車輪の融合ソリューションは、足の裏に追加のハブモーターを追加することです。このソリューションでは、脚付きロボットの脚が「かさばる」ようになり、歩行がスムーズでなくなり、柔軟性も低下します。

この問題を解決するために、テンセントロボティクスXラボはクラッチ式足車輪一体型機構設計を提案しました。質量がわずか20g程度のマイクロリニアモーターを追加することで、膝関節モーターを足型と車輪型の両方の動作の駆動源として使用できるようになります。これにより、脚の慣性を大幅に増加させることなく、ロボット犬の足車輪のマルチモーダル動作を実現します。同時に、この設計により、従来の足と車輪の融合ソリューションと比較して、車輪の動作中の Max のエネルギー消費が約 50% 削減されます。

Tencent Robotics X Labは、ロボット犬の車輪の動きの速度を最大時速25キロまで数倍に高める特殊な車輪構造も設計した。

ロボット犬マックスは、テンセントが独自に開発したソフトウェアとハ​​ードウェアのシステムフレームワークを採用し、鋭敏な「神経系」を備え、ミリ秒未満の力制御を実現し、ソフトウェアとハ​​ードウェアのシステム遅延を大幅に削減し、外界への応答性を向上させてより速く反応することができます。

動作計画と制御アルゴリズムの面では、Max は Tencent Robotics X Lab の最初のロボット犬である Jamoca の堅牢な制御アルゴリズムを継承しているだけでなく、革新を続け、より発達した「小脳」を備えています。足踏みやバック宙などの日常的な動作を楽々とこなすだけでなく、四足で立ち上がって二輪車に転じるというクールなデモンストレーションを初めて実現した。立ち上がった後は、前足を使ってボールを持ったり、ボタンを押したり、「お年玉をもらう」といった簡単な動作もこなす。

足による移動では、Maxは平均計算時間が0.3ms未満の独自開発の堅牢な制御アルゴリズムを採用し、転倒後に自力で回復する能力を備えています。大きな衝撃を受けて転倒した場合でも、自動的に通常の動作を再開できるため、ロボットの実用性と信頼性が大幅に向上します。

車輪付き動作の場合、Max は NLMPC (非線形モデル予測制御) アルゴリズム、QP (二次計画法) 最適化、およびコンプライアント制御アルゴリズムを組み合わせて、うつ伏せ状態から二輪直立状態までのスイング、バランスの干渉防止、および着地制御を実行します。

現在市場に出回っている、バランスを取るために 2 つの車輪のみを使用するモバイル デバイスと比較すると、Max には複数の関節があり、制御の難しさという点ではより挑戦的であるだけでなく、立ち上がった後のデモンストレーション シーンもより多様です。 2 つの車輪で立つことで、四足ロボットの前脚が「解放」され、動作スペースが拡大し、将来的に Max の適用範囲が広がります。

Tencent Robotics X Lab は、ロボットの 3 つのコア一般技術であるモビリティ、器用な操作、インテリジェント エージェントの研究と応用に重点を置いています。その中でも、移動能力はロボットの最も中核的かつ基本的な能力の一つと考えられており、ロボットがどこへ行けるか、何ができるか、将来どのような想像力を持つかを決定します。

研究室のモバイル技術フレームワークには、ボディ設計、知覚、動作計画と制御、そしてこれら 3 つを統合した完全なシステムの設計と構築という 4 つの主要モジュールが含まれています。これらは、ロボットの胴体、目、脳、およびさまざまな「器官」の調整機能として理解できます。

今後、Tencent Robotics Xはロボットの移動能力を継続的に探求し、基本能力から自主開発能力、そして着陸能力へと徐々にブレークスルーを達成し、ロボットが人間のより良い生産と生活に貢献できるようにします。