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机器之心发布
机器之心编辑部
腾讯全新的轮腿式机器人亮相，相关研讨登上顶会ICRA。
往年 3 月 2 日，腾讯发布多模态四足机器人，惹起了极大关注。
昔日，继 Max 之后，腾讯 Robotics X 实验室又一全新机器人亮相：轮腿式机器人 Ollie（奥利），它像一个灵敏的「轮滑小子」，能完成腾跃、360 度空翻等高难度动作。
轮腿式机器人（wheel-legged robot）是近年来机器人研讨的前沿范畴。
最新亮相的 Ollie 就兼具轮式结构和腿部的才能：轮式结构移动快、效率高；腿部才能让 Ollie 顺应不高山面、完成腾跃台阶等动作。
我们知道，近年来腾讯 Robotics X 实验室陆续展现了自平衡自行车、机器狗 Jamoca 和 Max，而 Ollie 积累了实验室的移动控制技术，并在运动规划、平衡与波动性上重点打破。
伴随着 Ollie 的亮相，腾讯 Robotics X 实验室也公布了技术细节，相关论文已被 ICRA 2021 收录，引见了轮腿式机器人平衡控制器的设计思绪与实验结果。
日前在西安举行的 ICRA 2021，腾讯 AI Lab 及 Robotics X 实验室主任张正友博士也受邀作大会报告，引见了 Robotics X 实验室在机器人移动研讨范畴的规划与停顿，并分享了 Ollie 的技术细节。
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腾跃、360度空翻也能轻松搞定
要让机器人应对复杂地形，腾跃才能不可或缺。最低身高只要 35 厘米的 Ollie，可以跳上 40 厘米的台阶，竖直起跳高度最高可达 60 厘米。
甚至能轻松完成 360 度空翻应战。
此外，在高山上时，Ollie 抗干扰才能极强，像是一个不倒翁一样能抗住各种「突发」状况。
那么 Ollie 是如何做到这些的？机械设计大有玄机。
据引见，Ollie 单腿采用并联机构，与身体构成五连杆结构，使全体具有结构简单、动态功能高、迸发力强的特点。
「尾巴」的独特设计一方面为 Ollie 提供额外角动量，助其完成更高动态运动，如空翻。同时「尾巴」可充当第三条腿，添加波动性，为搭载机械臂完成更多义务提供能够。
出色的运动才能，高动态高难度的空翻动作背后，源于腾讯 Robotics X 实验室的最新研讨停顿：非线性控制技术、全身动力学控制和轨迹规划。
非线性控制技术让机器人具有良好的平衡才能，此前实验室研发的自平衡自行车已运用同类技术，在运动及行进形状下均保持平衡不倒。
针对轮腿式机器人的形状和特点，实验室研发团队顺应性地运用非线性控制方法，控制器不再受限于模型的可线性化区间内，使机器人 Ollie 在大角度倾斜时也具有良好的平衡才能和鲁棒性（Robust 音译，指在异常和风险状况下系统生活的才能）。
在双轮形式下，机器人与地面只要两个接触点，对平衡才能要求更高。在变换身高过不平整地面、甚至单腿过妨碍时，Ollie 都能完美保持平衡。
全身动力学控制像给 Ollie 装上了发达的「小脑」，其采用最优化方法求得各关节力矩来完成全身姿态调整，不只能让它完成更有应战的运动，并在面对突如其来的宏大冲击如在空翻落地和遇到碰撞时，Ollie 能「以柔克刚」，顺利抵抗外界干扰，保持平衡。
除了平衡才能之外，Ollie 还拥有轨迹规划才能。在完成这些动作时，Ollie 要动用本人的「大脑」提早「想好」运动轨迹，即如何运用本身的形状和结构特点，最大程度地发挥关节电机功能来完成目的运动。
Ollie 以全身动力学模型为基础，将整个腾跃或空翻过程分解为起跳、飞行、落地三个阶段，经过优化手腕得到完成整个运动的关节电机地位、速度和关节力矩的参考值序列。
目前 Ollie 还处于研发阶段。Robotics X 实验室告诉机器之心将来他们将基于轮腿式机器人平台的机动性特点，拓展平台上感知、负载等各功能模块搭建，让机器人具有更成熟、更丰富的才能。
比如，本次团队尝试探求了 Ollie 的负载才能，两轮、三轮可以随意切换，再加上一个机械臂，让它可以颠簸地端起一杯咖啡，经过轮式移动递给远处的主人。
腾讯 Robotics X 实验室技术框架
腾讯 Robotics X 实验室主攻移动、乖巧操作和智能体三大机器人核心通用技术的研讨与运用。其中，移动才能被以为是机器人最核心、也是最基本的才能之一。
实验室移动技术框架包含机械设计、感知、运动规划及控制，以及交融这三者的零件系统设计与搭建等四大模块，他们分别可了解为机器人的躯干、眼睛、大脑，以及各「器官」协调的才能。
Ollie 超强的「轮滑」、「空翻」才能就来源于这些器官协调后的结果。在机械设计、零件系统与控制软件上集成迭代了实验室技术积累，并重点在运动规划与控制上打破创新。新增的全身动力学控制与零件参数辨识提升了机器人运动的精准度、灵敏度以及柔顺性，拓展了实验室的移动技术规划。
腾讯表示，将来，腾讯 Robotics X 实验室还将在机器人行业做全方位、多范畴的探求，向人机共存、共创、共赢的将来不断迈进。
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