UNITREE Go2 EDU U1 – štvornohý robot s otvoreným SDK a modulom 40 TOPS

UNITREE Go2 EDU U1 je vývojová verzia štvornohého robota Go2 s 12 kĺbovými motormi, výpočtovým modulom NVIDIA Jetson Orin Nano (40 TOPS), hĺbkovou kamerou Intel RealSense D435i a otvoreným SDK, určená na výuku robotiky a výskum lokomócie na univerzitách a v R&D tímoch. Na rozdiel od Go2 Air a Pro umožňuje sekundárny vývoj vrátane nízkoúrovňového riadenia kĺbov a má senzory sily v chodidlách, batériu 15 000 mAh a rýchlonabíjačku. Je to vstupná konfigurácia rady EDU – bez prídavného LiDARu a s nižším výpočtovým výkonom než verzia s LiDARom Hesai XT16.

Čo ponúka

• Otvorené SDK a podpora ROS 2 – prístup k dátam zo senzorov aj k riadeniu jednotlivých kĺbov (C++, Python)
• NVIDIA Jetson Orin Nano so 40 TOPS – lokálny beh neurónových sietí, detekcie objektov a SLAM priamo na robotovi
• Hĺbková kamera Intel RealSense D435i + 4D LiDAR L1 s poľom 360° × 90° a širokouhlá HD kamera
• Senzory sily v chodidlách – spätná väzba kontaktu nohy so zemou pre vlastné algoritmy chôdze
• Batéria 15 000 mAh s výdržou cca 2–4 h a rýchlonabíjačka 33,6 V / 9 A
• Rýchlosť do 3,7 m/s, nosnosť ≈ 8 kg (max. cca 12 kg), schody do cca 16 cm, svahy do 40°

Programovanie a vývojové prostredie

Rozhodujúci rozdiel medzi Go2 EDU a spotrebiteľskými verziami Air/Pro je v tom, čo vám robot dovolí. Kým Air a Pro sa ovládajú len cez aplikáciu a ovládač, EDU U1 sprístupňuje rozhranie Unitree SDK2 (komunikácia cez DDS) a oficiálne balíky pre ROS 2. Môžete tak čítať surové dáta z IMU, LiDARu, kamier a kĺbových enkodérov, posielať vysokoúrovňové povely (rýchlosť, smer, postoj) aj nízkoúrovňové príkazy jednotlivým motorom – teda testovať vlastné regulátory chôdze, napríklad politiky naučené posilňovaným učením (reinforcement learning) v simulácii.

Výpočtový modul NVIDIA Jetson Orin Nano s výkonom 40 TOPS beží na Ubuntu a je určený pre používateľský kód – detekciu objektov, sémantickú segmentáciu, vizuálnu odometriu či mapovanie. Riadenie pohybu pritom ostáva na internom 8-jadrovom procesore robota, takže chyba vo vašom programe nezhodí stabilizáciu.

Senzory a vnímanie okolia

Na hlave robota je ultraširokouhlý 4D LiDAR L1 so zorným poľom 360° × 90°, ktorý slúži na detekciu a obchádzanie prekážok aj na mapovanie bezprostredného okolia. Dopĺňa ho širokouhlá HD kamera a v konfigurácii EDU aj stereo hĺbková kamera Intel RealSense D435i s integrovanou IMU – štandard, ktorý pozná väčšina výskumných pracovísk a pre ktorý existuje množstvo hotových ROS balíkov. Senzory sily v koncoch nôh dávajú informáciu o dotyku so zemou, čo sa využíva pri odhade stavu a pri učení chôdze v nerovnom teréne.

Mechanika a pohyb

Go2 EDU U1 má 12 kĺbových motorov z hliníkovej zliatiny (3 na nohu) s maximálnym krútiacim momentom cca 45 N·m, chladením kĺbov tepelnými trubicami a káblami vedenými vnútri kolenného kĺbu. Rozsah pohybu je –48° až 48° v bedre (abdukcia), –200° až 90° v stehne a –156° až –48° v lýtku. Robot v stoji meria 70 × 31 × 40 cm, s batériou váži cca 15 kg a zvládne chôdzu do 3,7 m/s, schody do cca 16 cm aj svahy so sklonom do 40°.

Batéria a nabíjanie

Verzia EDU sa dodáva s predĺženou inteligentnou batériou 15 000 mAh (namiesto 8 000 mAh pri Air a Pro), ktorá pri bežnej prevádzke vydrží cca 2–4 hodiny. Rýchlonabíjačka s parametrami 33,6 V / 9 A skracuje prestávky medzi meraniami. Go2 EDU je kompatibilný aj s nabíjacou stanicou, čo je predpoklad pre dlhodobé autonómne experimenty.

Čím sa EDU U1 líši od ostatných verzií

• Oproti Go2 Pro – pridáva sekundárny vývoj (SDK, nízkoúrovňové riadenie), modul Jetson Orin Nano 40 TOPS, hĺbkovú kameru D435i, senzory sily v chodidlách, batériu 15 000 mAh, rýchlonabíjačku a ručný ovládač; Pro je určený na ovládanie cez aplikáciu.
• Oproti Go2 EDU s LiDARom Hesai XT16 – nemá prídavný 16-kanálový LiDAR na dlhý dosah a má 40 TOPS namiesto 100 TOPS. Na výuku lokomócie a základov percepcie to stačí, na presné 3D mapovanie veľkých priestorov nie.
• Oproti Go2-W U1 – rovnaký výpočtový výkon 40 TOPS, ale klasický kráčajúci podvozok bez kolies: nižšia hmotnosť (15 kg vs. 18 kg), vyššia rýchlosť chôdze (3,7 m/s) a väčšie stúpanie (40° vs. 35°).

Na čo sa hodí

• Výuka mobilnej robotiky – cvičenia z kinematiky, riadenia, ROS 2 a SLAM na reálnom hardvéri namiesto simulácie
• Výskum lokomócie a sim-to-real – prenos politík chôdze natrénovaných v simulátore na skutočného robota cez nízkoúrovňové rozhranie
• Počítačové videnie na okraji siete – detekcia osôb a objektov z kamery D435i spracovaná na module Orin Nano
• Študentské a diplomové projekty – navigácia v budove, sledovanie osoby, hlasové povely
• Prototypy pre integrátorov – overenie konceptu inšpekčnej alebo hliadkovej úlohy pred nákupom drahšej platformy

Pre koho je

• Univerzity a stredné odborné školy s výučbou robotiky, mechatroniky a umelej inteligencie
• Výskumné tímy, ktoré potrebujú prístup k riadeniu motorov a k surovým dátam zo senzorov
• Vývojári a integrátori, ktorí chcú začať na rodine Go2 a neskôr prejsť na verziu s LiDARom alebo kolesami

Porovnanie rodiny UNITREE Go2

Zvýraznený riadok = tento produkt. Údaje podľa výrobcu Unitree; výdrž batérie závisí od záťaže, terénu a režimu pohybu.

Technické parametre

Často kladené otázky

Aký je rozdiel medzi Go2 EDU U1 a Go2 Pro?

Go2 EDU U1 je otvorený na programovanie, Go2 Pro nie. EDU navyše obsahuje modul NVIDIA Jetson Orin Nano (40 TOPS), hĺbkovú kameru Intel RealSense D435i, senzory sily v chodidlách, batériu 15 000 mAh a rýchlonabíjačku; Pro má batériu 8 000 mAh a ovláda sa cez aplikáciu.

Aký je rozdiel medzi Go2 EDU U1 a verziou s LiDARom Hesai XT16?

Verzia s Hesai XT16 má navyše 16-kanálový 3D LiDAR s dosahom až 120 m a výpočtový modul so 100 TOPS. EDU U1 sa spolieha na vstavaný LiDAR L1 a hĺbkovú kameru, čo stačí na výuku, lokomóciu a navigáciu v interiéri.

Dá sa Go2 EDU U1 programovať v ROS 2?

Áno. Unitree poskytuje SDK2 založené na DDS a oficiálne balíky pre ROS 2, takže robot komunikuje s ROS 2 uzlami priamo. Programovať môžete v C++ aj Pythone.

Je možné riadiť jednotlivé motory?

Áno, verzia EDU podporuje nízkoúrovňové riadenie – môžete posielať požadovanú polohu, rýchlosť a moment pre každý z 12 kĺbov. Pri takýchto experimentoch odporúčame robota zaistiť, pretože vypínate zabudovanú stabilizáciu.

Koľko vydrží batéria Go2 EDU U1?

S batériou 15 000 mAh vydrží robot cca 2–4 hodiny podľa záťaže, terénu a štýlu pohybu. Rýchlonabíjačka 33,6 V / 9 A je súčasťou konfigurácie EDU.

Je Go2 EDU U1 vhodný pre univerzitu?

Áno, práve pre výučbu a výskum je určený. Má otvorené rozhranie, podporu ROS 2, hĺbkovú kameru a dostatočný výpočtový výkon na úlohy počítačového videnia, pričom je ľahký (15 kg) a dá sa bezpečne používať v laboratóriu.

Dá sa výpočtový výkon neskôr navýšiť?

Výrobca pre Go2 EDU uvádza viac možností výpočtových modulov v rozsahu cca 40–100 TOPS. Ak už od začiatku plánujete náročné 3D mapovanie alebo veľké modely, zvážte verziu so 100 TOPS.