텐센트 로봇견, 중국 쿵푸 시범 보스톤 로봇견과 대결
오늘, 텐센트 로보틱스 X 랩과 텐센트 AI 랩이 공동 개발한 네 발 달린 모바일 로봇견 자모카가 공개되었습니다. 걷고 달리고 점프하는 기본 기술 외에도 매화더미 위를 걸을 수 있어 어린 시절부터 무술을 익힌 개처럼 보인다.
계단을 오르고, 공중제비를 돌고, 춤을 추는 로봇은 본 적이 있겠지만, 매화꽃 위를 걷는 로봇은 본 적이 있나요?
오늘, 텐센트가 개발한 네 발 달린 모바일 로봇 자모카(Jamoca)가 처음으로 대중에 공개되었습니다. 개처럼 생겼기 때문에 로봇견이라고도 불립니다.
이 자모카는 매화꽃 더미 위를 걷는 복잡한 과제를 완수할 수 있는 국내 최초의 로봇견입니다. 매화꽃더미 위를 정확하고 안정적으로 걷는다. 조금만 연습하면, 장래에 위대한 무술의 달인이 될 수도 있습니다.
두 가지 큰 난관을 극복하고 기술로 매화꽃 더미를 내리다
매화꽃 더미는 명나라 후기에 처음 만들어졌으며 중국 쿵푸의 중요한 수련 도구 중 하나입니다. 매화꽃무더기 수련은 무술소설에서 청공 수련의 기초가 되기도 한다.
이제 매화꽃더미에는 새로운 "실무자"인 텐센트의 로봇견 자모카가 합류했습니다.
인간에게 매화꽃 장대를 잘 연습하는 것은 쉽지 않은데, 로봇 강아지에게는 더욱 어려운 도전입니다. 매화꽃더미 위를 걷는 것은 주로 다음 두 가지 측면에서 매화꽃의 이동성을 시험합니다.
- 매화꽃 더미의 배열 이해하기 (위치 및 고도 포함);
- 최적의 발판과 경로를 선택하고, 꾸준하고 정확하게 걸어보세요. (매화꽃 더미의 중심점에 착륙).
자모카는 이 두 가지 주요 과제를 극복할 수 있었습니다. 그 비밀은 주로 두 가지 핵심 기술 모듈에 있습니다.인식, 동작 계획 및 제어 모듈, 그리고 전체 시스템 설계 및 구축 모듈입니다.
이 두 가지 핵심 기술의 지원으로 Jamoca는 다양한 간격과 높이의 매화꽃 더미에 직면하더라도 침착함을 유지하고 자신 있게 건널 수 있습니다.
자체 개발한 로봇 제어 기술로 Jamoca는 자율적인 위치 지정 및 장애물 회피 기능을 제공합니다.
이 영상에서 볼 수 있듯이, 자모카는 20도 경사의 60cm 높이의 계단을 올라가 무작위로 배열된 매화꽃 더미를 한 걸음씩 성공적으로 가로지르며 이 어려운 도전을 완수했습니다.
Jamoca 챌린지의 결과를 보면, 그 성능은 매우 높은 기술 표준에 도달했습니다. 오차 범위 1cm 이내의 인지 및 위치 결정, 환경에 따른 10밀리초 경로 계획, 역학에 따른 1KHz 실시간 토크 제어, 매화꽃 더미 중심점에서 1cm 이내의 착륙 오차, 전체 시스템의 높은 조정 등이 그것입니다.
로봇견인데 왜 이렇게 훌륭한 걸까?
이번에 자모카가 도전한 매화꽃 더미는 나무 블록 위를 걷는 기존의 다른 국제 4족 보행 로봇과 비교해 발판 면적이 작고 높이가 높으며 계단이 결합되어 있어 달성하기가 더 어려웠습니다.
자모카는 어떻게 그렇게 뛰어난 기술을 개발했을까? 이는 세 가지 기본 기술로부터 시작됩니다.
1. 주변 환경을 정확하게 인식
서론에 따르면,Jamoca는 혁신적인 방식으로 눈과 발의 교정을 구현하고 RGB-D 카메라를 사용하여 주변 환경을 실시간으로 인식합니다.
Jamoca의 자체 동작 궤적은 특징점 매칭을 통해 온라인으로 추적되며, 비전 기반 위치 정보는 운동학 기반 주행 거리계 정보와 IMU(관성 측정 장치) 데이터와 융합되어 위치 및 추적의 정확도와 빈도를 향상시킵니다.
동시에 알고리즘을 사용하여 계단과 매화꽃 더미의 표면적과 중심점 위치를 식별하고 추출하며, 위치 및 식별 데이터를 융합하여 전체 3차원 동작 장면을 재구성합니다.
2. 최적의 경로 계획
자모카는 이러한 인식 시스템을 기반으로 로봇 본체와 매화꽃 더미의 위치 정보를 실시간으로 인식할 수 있습니다.
또한,질량 중심 동역학을 기반으로 온라인 질량 중심 궤적 생성 및 착륙 지점 계획이 실현됩니다.
따라서 4개의 다리가 다음 단계에서 한 걸음도 놓치지 않도록 보장하는 동시에, 가장 짧은 이동 길이와 가장 낮은 전체 에너지 소비로 동작 궤적을 최적화할 수 있으며, 위의 동작 계획을 온라인에서 지속적으로 수행할 수 있습니다.
솔직히 말해서, 로봇 강아지는 많은 작은 계획을 가지고 있어요.
3. 정확하고 실시간적인 힘 제어, 자유롭게 걷고, 달리고, 점프
Jamoca는 실시간 신체 상태 추정을 기반으로 질량 중심 동역학 모델을 결합하여 최적화 문제를 구성하고, 로봇 발에 필요한 지면 반력을 실시간으로 해결하고, 피드백 제어를 결합하여 정확하고 견고한 실시간 힘 제어를 달성합니다. 따라서 걷기, 대각선으로 뜀틀질하기, 점프하기와 같은 동작은 자모카에게는 아주 쉬운 일입니다.
현재 Jamoca는 주로 연구실 내의 과학 연구 실험에 사용됩니다. 앞으로 온라인 환경 인식, 최적의 동작 계획, 실시간 동작 제어와 같은 기능을 통해 Tencent의 다른 로봇 제품이 복잡한 실제 환경에 더 잘 적응하는 데 도움이 될 것입니다.
뉴스 출처:
텐센트 AI 랩:https://mp.weixin.qq.com/s/vWAKLhOMRDehppXJG2Pktw
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