智能机器人与其关键技术分析.PDFVIP

61 智能系统 智能机器人 及其关键技术分析 文 / 深圳市优必选科技有限公司 深圳市优必选科技有限公司是一家集人工智能和人形机器人研发、平台软件开发运用及产品销售为一体的全球性高科技企 业。2008 年，优必选从人形机器人的核心源动力伺服舵机研发起步，逐步推出了消费级人形机器人、商用服务人形机器人 和 Jimu 系列品牌机器人，并成功入驻全球部分 Apple Store 零售店。2017 年，优必选与清华大学成立智能服务机器人联 合实验室，与悉尼大学成立人工智能研究院，在人形机器人驱动伺服、步态运动控制算法、机器视觉、语音 / 语义理解、情 感识别、U-SLAM（即时定位与地图构建）等领域深度布局，积极打造“硬件 + 软件 + 服务 + 内容”机器人生态圈，致力 实现让机器人走进千家万户的梦想。 阿尔法系列机器人 阿尔法系列机器人涉及的关键技术： 该机器人主要用于家庭、学校教育及娱乐市场，操作 （1）数字舵机控制技术 灵活多变。具有 PC 端 3D 可视化动作编辑软件，支持人机 采用空心杯电机来设计大扭矩的数字舵机，在性能和 互动；可以手机 APP 端蓝牙高速连接，实现语音指令操作， 成本上达到平衡，作为机器人的核心器件，将有效的控制 兼容 iOS Android。机器人内置强大的核心源动力“伺 机器人整体成本，真正实现商业化。包括高性能电机的设计， 服舵机”，控制精度高，机身灵活多变，获得多项发明专利。 采用稀土钕铁硼永磁材料，让电机实现高转矩密度、高功 低功耗设计，充电时间短，续航能力强。（如图 1） 率密度、低重量和小体积的目标；采用有限元仿真的方法， 对电机定转子结构优化设计，降低反电动势谐波，实现波 形正弦性，提升电机效率、平稳性；基于解析法和有限元法， 采用无齿槽结构设计，绕组贴在光滑的铁芯表面，从原理 上消除齿槽转矩。电机变频控制算法包括通用传感器设备 信息采集及基于算法的传感器采样信息处理，基于矢量化 的电机控制算法设计相应的驱动控制系统，完成对电机的 转速、转矩及舵机位置的控制。 （2）多关节联动和平衡技术 人形机器人集机、电、材料、计算机、传感器、控制 技术等多门学科于一体。在机器人跳舞、行走、起卧、武 术表演、翻跟斗等杂技以及各种奥运竞赛等动作中，多关 图 1 人形机器人阿尔法一代、阿尔法二代、Lynx 节联动和平衡技术是重点。阿尔法机器人采用 20 个伺服 舵机作为机器人的运动控制。（如图 2） 62 63 智能系统