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2020 年 11 月 20 日，鵝廠官宣養(yǎng)狗。
作為國內首個能完成走梅花樁復雜挑戰(zhàn)的四足機器人，這只名叫 Jamoca 的機器狗子功夫了得。
而就在今天，鵝廠又帶了一只狗子 Max 來炫技！
一個陽光明媚的日子，Max 要接受「鐵狗五項」挑戰(zhàn)。
先來熱個身。
第一項中，不走尋常路的 Max 輕松跨越了障礙。
第二項是「低位過桿」，只見 Max 輕輕俯下身子，從橫桿下輕松鉆過。
接下來是傳統(tǒng)技藝「跳高」。
接著，Max 要拼速度了，正所謂“坎坷地面靠腿走，平坦地形靠輪行”，據(jù)說輪式速度最高能達到 25 公里/小時。
最后則是「平穩(wěn)性測試」，看看這只狗子的小腦是否發(fā)達？
不管是被飛來的足球擊中、跌倒后快速自主起身，還是后空翻，都是一個字：穩(wěn)！
這只大秀絕技的 Max，其實是騰訊首個軟硬件全自研的多模態(tài)四足機器人，它同樣來自騰訊 Robotics X 實驗室，與機器狗 Jamoca 師出同門。
據(jù)了解，Max 采用的是足輪融合一體式設計，除了上述幾項關鍵技能，還能雙腿站立拜年討紅包（福利見文末）。
那么，作為騰訊 Robotics X 實驗室繼會走梅花樁的機器狗 Jamoca 和自平衡自行車之后的又一科研進展，Max 涉及到了哪些關鍵技術？
實際上，當前機器人移動能力研究主要有兩大主流方向。
一是足式運動——足式機器人十分靈活，能跑、能跳、能爬樓梯、能翻越障礙，適應多種復雜的地形和環(huán)境。
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二是輪式運動——輪式機器人能像汽車一樣穩(wěn)定、快速地運動，相比足式機器人更適合現(xiàn)代城鎮(zhèn)中道路平坦的情況。
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也就是說，場景不同，對機器狗的需求不同——騰訊 Robotics X 實驗室自研了足輪融合方案，出品的 Max 兼具不同移動模式，無疑將更契合人類社會的現(xiàn)實環(huán)境，更為靈活。
具體來講，他們提出了一種離合式足輪一體化機構設計方案。
該實驗室給 Max 增加了一個質量約 20g 的微型直線電機，使得膝關節(jié)電機同時作為足式和輪式運動的驅動源。
這種設計有 2 個特點：
基本不會增加 Max 的腿部慣量。
Max 在輪式運動下的能耗相比傳統(tǒng)足輪融合方案降低了約 50%。
這里值得一提的是，在本體設計上，傳統(tǒng)足輪融合方案是在足底增加輪轂電機，相比騰訊的方案，這樣會使狗子的腿變得笨重，行走起來不夠順暢，靈活性也會有所降低。
同時，Max 的輪式結構采用了特殊設計，輪式運動速度可提升數(shù)倍，也就是前文所說的最高 25 公里/小時的速度。
在「鐵狗五項」挑戰(zhàn)中，雷鋒網(wǎng)編輯注意到了 Max 的兩大特點。
首先是敏捷的反應力。
實際上依托于實驗室自研的軟硬件系統(tǒng)框架，Max 有著敏銳的“神經(jīng)系統(tǒng)”，做到了亞毫秒級力控，也就大大降低了軟硬件系統(tǒng)延遲，對外界的響應能力得到提升。
其次是出色的平衡力。
原因在于，在運動規(guī)劃與控制算法上，Max 既延續(xù)了 Jamoca 的魯棒控制算法，又擁有了更發(fā)達的“小腦”，實現(xiàn)了四足到雙輪站立的炫酷演示。
針對足式運動，Max 基于自研的魯棒控制算法，平均計算耗時小于 0.3ms，擁有摔倒自行恢復的技能，即使遭受大沖擊摔倒，也能自行恢復正常運行狀態(tài)，實用性與可靠性大大提高。
針對輪式運動，Max 綜合了 NLMPC（Nonlinear Model Predictive Control，非線性模型預測控制）算法、QP（Quadratic Programming）優(yōu)化、柔順控制算法，完成了從趴地狀態(tài)到雙輪站立的起擺、平衡抗擾、落地控制。
同時，相比目前市面上僅使用雙輪完成平衡的移動設備，Max 還擁有多個關節(jié)，在控制難度上更具挑戰(zhàn)性，站立后的演示場景也將會更多樣。
最后彩蛋奉上，Max 給您拜個晚年~
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