Solo12

Quadrupede leggero a 12 gradi di libertà con controllo della coppia per la ricerca sulla locomozione con gambe

Licenza

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Panoramica

Solo12 è un quadrupede leggero (2,5 kg) con 12 gradi di libertà, progettato per rendere accessibile ai laboratori di tutto il mondo la ricerca avanzata sulla locomozione con gambe. Sviluppato nell'ambito della Open Dynamic Robot Initiative (ODRI), una collaborazione tra il Max Planck Institute for Intelligent Systems, la NYU Tandon School of Engineering e il LAAS-CNRS, Solo12 usa parti stampate in 3D, componenti commerciali e tre parti in alluminio lavorate a macchina per ogni attuatore, per consentire una rapida riproduzione da parte dei gruppi di ricerca di tutto il mondo.

Il robot ha moduli attuatore a controllo della coppia che consentono una locomozione dinamica, tra cui camminata, trotto e salto. Il design modulare ne facilita la personalizzazione e la riparazione. Solo12 è stato usato in numerose pubblicazioni di ricerca, tra cui un lavoro sull'apprendimento per rinforzo profondo per il controllo della locomozione pubblicato su Nature Scientific Reports.

Pesa 2,5 kg, misura 45 × 30 × 6 cm (lunghezza, larghezza, altezza) e ha 12 gradi di libertà, tre giunti su ciascuna delle quattro gambe, con un'escursione dell'anca fino a 325°. L'elettronica è composta da una master board e da micro driver su misura, con una unità di misura inerziale (IMU) Lord Microstrain 3DM-CX5-25. La versione 1 è alimentata a 24 V e riceve alimentazione ed Ethernet tramite un unico cavo di collegamento; l'aggiornamento per l'autonomia della versione 1.1 del progetto originale aggiunge batterie e una scheda di gestione dell'alimentazione.

Solo 12 è un quadrupede leggero da 2,5 chilogrammi con 12 gradi di libertà, sviluppato nell'ambito della collaborazione Open Dynamic Robot Initiative tra Max Planck Institute, New York University e LAAS-CNRS. La piattaforma punta sull'accessibilità grazie a componenti stampabili in 3D combinati con un'attuazione a controllo della coppia, che consente capacità di locomozione dinamica di solito riservate a piattaforme di ricerca molto più costose. L'architettura a controllo della coppia fornisce la cedevolezza e la misura delle forze necessarie per implementare algoritmi di locomozione avanzati, tra cui andature dinamiche, navigazione su terreni accidentati e comportamenti reattivi. Il design open source di Solo 12 comprende sia i progetti hardware sia i framework software, permettendo ai laboratori di ricerca di tutto il mondo di replicare e modificare la piattaforma. Pubblicato su Nature Scientific Reports, offre un punto d'accesso alla ricerca sulla robotica quadrupede.

Perché è importante

Solo12 è la piattaforma quadrupede open source di riferimento per la ricerca sulla locomozione con gambe. Sviluppato nell'ambito della Open Dynamic Robot Initiative, il suo design modulare degli attuatori è stato adottato da laboratori di tutto il mondo per studiare la locomozione dinamica senza ricorrere a robot commerciali come quelli di Unitree o Boston Dynamics.

Il problema che risolve

I quadrupedi commerciali costano da 10.000 a 75.000 $ e sono closed source, il che limita la flessibilità della ricerca. Solo12 offre una piattaforma completamente aperta in cui i ricercatori possono modificare hardware e software a ogni livello.

Punti chiave

Quadrupede leggero (2,5 kg) a 12 gradi di libertà per la ricerca sulla locomozione
Unità attuatore modulari riutilizzabili in progetti di robot diversi
Sviluppato dalla Open Dynamic Robot Initiative con più istituzioni
Completamente open source: hardware, firmware e software di controllo
Usato con successo nella ricerca sulla locomozione basata su RL, in simulazione e nel mondo reale

A chi si rivolge

Ricercatori di locomozione con gambe
Laboratori che studiano camminata e corsa dinamiche
Team che sviluppano policy di locomozione basate su RL
Studenti che imparano la progettazione di robot quadrupedi

Limiti

Il peso di 2,5 kg limita il carico utile reale e le capacità su terreno
Gli attuatori quasi-direct drive (QDD) richiedono controller dei motori su misura
La costruzione richiede parti in alluminio lavorate a macchina oltre alla stampa 3D
Più piccolo dei quadrupedi commerciali: limita alcune andature di locomozione