足式機器人是一種使用腿進行移動的足式機器人,其以動物為仿生對象,目的是依據(jù)工程技術和科學研究成果模擬動物的運動形式和復制動物的運動能力。
足式機器人對各種環(huán)境(包括結構化環(huán)境(諸如公路、鐵路、經(jīng)處理的平整路面等)和非結構化環(huán)境(諸如山地、沼澤、崎嶇不平的路面等))具有很強的適應能力,其能夠適應地形的各種變化、翻越較高的障礙物,而且能夠有效地減小載荷、提高系統(tǒng)的能量利用效率。
足式機器人按照足數(shù)可分為單足、雙足、四足、六足、八足等,其中,四足足式機器人具有超強的運動能力,其比雙足足式機器人靜態(tài)穩(wěn)定性好,且比六足、八足足式機器人運動簡單靈活,因此,四足足式機器人是研究足式機器人的一種常見選擇。
大家最為熟知的應該是波士頓的四足機器人到雙足機器人。

而國內(nèi)騰訊、小米也相繼發(fā)布了自己的足式機器人產(chǎn)品。

控制足式機器人的方法主要基于人工智能(Artificialintelligence,AI),人工智能能夠以類似于人類引導活體動物運動的方式來規(guī)劃足式機器人的運動軌跡和步態(tài),使得足式機器人的運動更靈活仿生。人工智能通過研究各種智能機器的設計原理與實現(xiàn)方法,使控制足式機器人的方法具有自動高效地基于足式機器人的當前運動狀態(tài)設計足式機器人的后續(xù)運動軌跡和步態(tài)的功能。
在足式機器人的運動過程中,通??墒褂枚喾N手段來實時確定足式機器人的狀態(tài)(如位置和姿態(tài)信息等)。例如,可以使用多種傳感器來估計足式機器人的本體狀態(tài)。例如,在工業(yè)界已經(jīng)提出了多種融合IMU數(shù)據(jù)、關節(jié)編碼器的數(shù)據(jù)、激光數(shù)據(jù)、動作捕捉數(shù)據(jù)等等來確定足式機器人本體狀態(tài)的方法,但這些方法都無法解決本體感知的傳感器狀態(tài)估計器在長時間運行下的狀態(tài)漂移,導致不可避免產(chǎn)生累積誤差。
針對上述問題,騰訊于2022年11月18日公開了一項新專利,提供了一種用于足式機器人的狀態(tài)估計方法。
專利名稱:用于足式機器人的狀態(tài)估計方法及裝置、計算機設備
專利號:CN202210985184.6
抓力所述方法包括:獲取所述足式機器人的第一傳感器信息和第二傳感器信息,并基于所述第一傳感器信息和第二傳感器信息,利用第一卡爾曼濾波器確定所述足式機器人的第一狀態(tài)信息,并保存一段時間的第一狀態(tài)信息作為第二卡爾曼濾波的歷史信息;獲取所述足式機器人的第三傳感器信息,并基于所述第三傳感器信息和所述歷史信息,利用所述第二卡爾曼濾波器確定所述足式機器人的第二狀態(tài)信息;以及基于所述足式機器人的第二狀態(tài)信息,對足式機器人在當前時刻的第一狀態(tài)信息進行更新,以確定所述足式機器人的當前時刻的狀態(tài)信息。
相比于傳統(tǒng)的狀態(tài)估計方案,該專利的各個方面融合了以不同頻率工作的不同傳感器的傳感器信息,采用兩個卡爾曼濾波器解決了傳統(tǒng)方案中僅能以較低頻率融合不同傳感器信息進而導致的延遲高等問題,實現(xiàn)了高實時性、高魯棒性、高有效性的多傳感器融合狀態(tài)估計,顯著減小了足式機器人長時間運動時狀態(tài)估計帶來的累積誤差。


2022年8月8日,騰訊正式發(fā)布Max二代機器人(以下簡稱Max),Max能夠在梅花樁上完成旋轉踏步、單樁跳躍、雙輪站立等高難度動作,其過樁速度達到“前輩”Jamoca的4倍,期待騰訊機器人更新的成長!
足式機器人對各種環(huán)境(包括結構化環(huán)境(諸如公路、鐵路、經(jīng)處理的平整路面等)和非結構化環(huán)境(諸如山地、沼澤、崎嶇不平的路面等))具有很強的適應能力,其能夠適應地形的各種變化、翻越較高的障礙物,而且能夠有效地減小載荷、提高系統(tǒng)的能量利用效率。
足式機器人按照足數(shù)可分為單足、雙足、四足、六足、八足等,其中,四足足式機器人具有超強的運動能力,其比雙足足式機器人靜態(tài)穩(wěn)定性好,且比六足、八足足式機器人運動簡單靈活,因此,四足足式機器人是研究足式機器人的一種常見選擇。
大家最為熟知的應該是波士頓的四足機器人到雙足機器人。


在足式機器人的運動過程中,通??墒褂枚喾N手段來實時確定足式機器人的狀態(tài)(如位置和姿態(tài)信息等)。例如,可以使用多種傳感器來估計足式機器人的本體狀態(tài)。例如,在工業(yè)界已經(jīng)提出了多種融合IMU數(shù)據(jù)、關節(jié)編碼器的數(shù)據(jù)、激光數(shù)據(jù)、動作捕捉數(shù)據(jù)等等來確定足式機器人本體狀態(tài)的方法,但這些方法都無法解決本體感知的傳感器狀態(tài)估計器在長時間運行下的狀態(tài)漂移,導致不可避免產(chǎn)生累積誤差。
針對上述問題,騰訊于2022年11月18日公開了一項新專利,提供了一種用于足式機器人的狀態(tài)估計方法。
專利名稱:用于足式機器人的狀態(tài)估計方法及裝置、計算機設備
專利號:CN202210985184.6
抓力所述方法包括:獲取所述足式機器人的第一傳感器信息和第二傳感器信息,并基于所述第一傳感器信息和第二傳感器信息,利用第一卡爾曼濾波器確定所述足式機器人的第一狀態(tài)信息,并保存一段時間的第一狀態(tài)信息作為第二卡爾曼濾波的歷史信息;獲取所述足式機器人的第三傳感器信息,并基于所述第三傳感器信息和所述歷史信息,利用所述第二卡爾曼濾波器確定所述足式機器人的第二狀態(tài)信息;以及基于所述足式機器人的第二狀態(tài)信息,對足式機器人在當前時刻的第一狀態(tài)信息進行更新,以確定所述足式機器人的當前時刻的狀態(tài)信息。


