11月20日，腾讯发布了其在移动机器人研讨方面的新发展：四足移动机器人 Jamoca 和自平衡轮式移动机器人初次对外露脸。

Jamoca 是国内首个能完结走梅花桩杂乱应战的四足机器人，而自平衡轮式移动机器人的相关研讨成果还当选了机器人职业的尖端会议 IROS 2020。

这两项发展均来自腾讯 Robotics X 试验室，归于移动方向上的技能打破，也是机器人最根底的才能之一。

腾讯 Robotics X 试验室于2018年查找，努力推动人机协作的下一代机器人研讨，打造虚拟国际到实在国际的载体与连接器。现在试验室主攻移动、灵活操作和智能体等三大通用机器人技能的研讨与运用，并聚集于多模态移动机器人的研制。

四足移动机器人 Jamoca ：能走、能跑、能跳，可应战梅花桩杂乱地势

“少林从师数十冬，梅花桩上练真功。锲而不舍决心修，定可成名盖群雄。”

梅花桩是中国功夫的重要练习道具之一，习练梅花桩也是武侠小说中修炼轻功的根底。现在，梅花桩上迎来了一位新的“练功者”—— 腾讯四足移动机器人 Jamoca。

Jamoca 本体依据外部供给的硬件渠道改装，重约70公斤，长1米、宽0.5米、站高0.75米

四足移动机器人，更常见的一个姓名是机器狗。腾讯 Robotics X 试验室在外部供给的本体之上，依据自研的机器人操控技能，为 Jamoca 打造了一个能应对杂乱环境的智能大脑。这个大脑让 Jamoca 能行走、小跑和跳动，并赋予了它自主定位和避障的才能。

此次 Jamoca 完结的应战由高60厘米、呈20°斜面视点的台阶和邻桩最大高度差16厘米、距离不等的梅花桩两部分组成。

据腾讯 Robotics X 试验室研讨员介绍，和国际上其他四足机器人走木块的场景比较，此次 Jamoca 所应战的梅花桩落脚面积更小、高度更高，并有台阶的组合，完结的难度要更大。

其间，检测机器人移动才能的难点首要有两个：了解梅花桩的排布(包含方位和高度)、挑选最佳落脚点及道路并安稳精准地行走(落脚到梅花桩中心点)。

这正对应了试验室在移动技能方面研讨的的两个中心技能模块：感知、运动规划与操控;徘徊二者经过试验室的另一中心技能模块：整机体系规划与建立，完结了体系性的集成交融。

从 Jamoca 应战的成果看，腾讯 Robotics X 试验室现已达到了极高的技能标准——差错1厘米内的感知定位、依据环境进行的10毫秒级道路规划、依据动力学的1KHz实时力矩操控、梅花桩中心点1厘米内的落脚差错，以及全体系的高度协同。

在精准环境感知方面，Jamoca 立异性地完结了鲁棒的眼脚标定，并运用RGB-D相机对周围环境进行实时的感知。经过特征点匹配的办法，对 Jamoca 本身的运动轨道进行在线盯梢，并将依据视觉的定位信息与依据运动学的里程计信息和 IMU(Inertial measurement unit，惯性丈量单元) 数据进行交融，提高了定位追寻的精度和频率。徘徊运用算法辨认和提取出台阶和梅花桩的外表区域规模和中心点方位，将定位和辨认的数据进行交融，然后重建出整个三维运动场景。

在最优运动线路规划和实时的运动操控方面，Jamoca 依据感知体系实时感知到的机器人本体及梅花桩方位信息，依据质心动力学，完结在线的质心轨道生成和落脚点规划。在确保机器人的四条腿能够安全地踏到下一步的梅花桩的徘徊，优化出一条本体移动长度最短、归纳耗力最小的运动轨道，而且能够在线持续地进行上述运动规划。

徘徊，依据实时的本体状况估量，Jamoca 能够结合质心动力学模型来构建优化问题，实时求解机器人足端所需的地上反作用力，并结合反应操控完结精准鲁棒的实时力控，可完结行走、对角小跑以及跳动等的运动操控。

不同于预先规划好规矩之后做重复的运动的工业机器人，Robotics X 试验室更重视机器人有意识、有判别的自主特性研讨，意图便是要在有很大不确定性的动态环境里，能够完结机器人的自主判别、自主决议计划，并自主完结任务。

现阶段，Jamoca 首要用于试验室内部科研试验。它的在线环境感知、最优运动规划和实时运动操控等才能，未来将协助腾讯其他机器人产品更好地习惯杂乱的实际环境。

中止、跋涉均能自主坚持平衡的轮式机器人

​此次一起露脸的，还有一款自平衡轮式移动机器人，也可称之为自平衡自行车，是腾讯 Robotics X 试验室的首个整机自研机器人。

它在传统轮式移动机器人的根底上，增加了动量轮及其电机驱动体系，使得机器人能够在中止及跋涉状况下均坚持平衡不倒。

自平衡轮式移动机器人的硬件渠道完全由腾讯Robotics X自研，重约15公斤，长1.15米，高0.52米

它的操控才能又能够细分为跋涉中的动态自平衡和中止跋涉时的静态自平衡。跋涉中的动态自平衡是依托前把滚动从而带动车身的滚动完结，而中止跋涉时的静态自平衡则选用动量轮力矩平衡技能，运用角动量守恒的原理完结自平衡操控。

依托平衡算法，即便遭到必定的外界搅扰，腾讯自平衡轮式移动机器人依然能够在坚持自平衡状况的徘徊，完结平稳地向前行进。

机器人在不同的路面状况下，例如遇到上下坡时，也都体现出了较好的运动才能平和衡功能。乃至关于行进途径上存在特定束缚的状况，比方沿着独木桥行进的场景，它也能从容应对。

在此前贬低斥责的机器人职业国际顶会IROS 2020上，腾讯 Robotics X 试验室发布的两篇平衡操控方向的Oral论文，就来自于该机器人项目。

IROS由IEEE(电气和电子工程师协会)和RSJ(日本机器人学会)一起举行，是机器人范畴三大国际尖端会议之一，本年的主题为Consumer Robots and Our Future，接纳来自机器人与人工智能、机器人视觉、传感器、云机器人等相关范畴的研讨。

在第一项研讨《自平衡轮式移动机器人的非线性平衡操控：规划与试验》中，腾讯 Robotics X 试验室与纽约大学协作研讨了自平衡轮式移动机器人的动静态平衡操控的安稳性问题。

在传统轮式移动机器人的根底上，腾讯 Robotics X 试验室增加了动量轮和电机驱动体系，运用了级联与阻尼装备的无源操控(Interconnection and Damping Assignment - Passivity Based Control, IDA-PBC)办法，并运用李雅普诺夫理论从理论上证明晰自平衡轮式移动机器人的闭环体系安稳性。

此外，试验室还在自建渠道上证明晰新操控器必定杰出，能让机器人坚持自平衡，并有必定的抗外界搅扰才能。

而在另一项研讨《自平衡轮式移动机器人平衡的增益规划操控器规划》中，不同于传统办法将静态和动态平衡区别对待，研讨团队建立了能够徘徊描绘轮式移动机器人动态特性和静态特性的一致的数学模型。

依据同一个模型，动态平衡和静态平衡对不同驱动输入的依靠程度不同，无法运用相同的操控参数。因而，研讨团队运用依据增益规划(Gain Scheduling)的操控办法。该操控办法可在两种状况下都坚持轮式机器人的平衡，这一点在理论和试验中都得到证明。

移动机器人的技能结构

腾讯 Robotics X 试验室主攻机器人移动、灵活操作和智能体等三大中心通用技能的研讨与运用。

其间，移动是机器人最根底的才能之一，此次发布的两项发展就归于移动方向。

而移动方向又可分为四个技能模块：机械规划、感知、运动规划与操控、整机体系规划与建立。浅显的说，前三者分别是机器人的躯干、眼睛和大脑，最终一项则是它的各“器官”和谐的才能。

算法自研的 Jamoca 正是结合了腾讯在感知、运动规划与操控两方面的研讨成果。而整机自研的自平衡轮式移动机器人则能够视作腾讯在机器人的机械规划和整机体系规划与建立方向才能上的一个里程碑项目。

腾讯 Robotics X 与腾讯 AI Lab 试验室主任张正友博士表明：“移动或运动才能，是机器人最中心、也是最基本的才能之一，决议了它能去到什么场景，做什么工作，未来有什么样的想象力。咱们很快乐能看到这两项发展，并将持续深化探究机器人的通用才能，为虚拟到实在国际建立一个有力的桥梁。”