大疆发布RoboMasteS1教育机器人 5iMX带你了解不一样的大疆黑科技

日期:2020-03-17编辑作者:摄影

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文/图 KID

6月12日,大疆发布机甲大师RoboMaster S1教育机器人。该产品秉承寓教于乐的理念设计,在配备光、声、力等多种传感器的同时拥有强大的中央处理器,结合定制无刷电机、全向移动底盘和高精度云台,令用户可在享受竞技乐趣的同时学习机器人、人工智能和编程知识。据悉,机甲大师S1教育机器人售价3,499元人民币,即日起开始上市销售。

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卓越硬件打造专业教育机器人

故事要从2013年的夏天说起,那一年大疆召集了部分高校,以资助或半资助的方式举行了第一届名为RoboMaster的机 器人大赛。不同于以往的机器人格斗比赛,RoboMaster定位更为高端,主要体现在对战模式、工程设计以及算法三方 面。

大疆为机甲大师S1提供了专业级别的硬件设备,将其打造为强大的学习平台。专业机器人应当具有全面的感知能力。S1全身配备了高达31个传感器,可以感知图像、光线、声音、 振动。FPV摄像头结合机器视觉技术,让S1能够识别多样的物体;6块感应装甲让S1可以感知物理打击;麦克风让其可以识别声音;而红外传感器则能让它接收来自另一台S1的红外信号。

首先对战模式是组队参赛,参考了当前流行的电竞游戏,对机器人进行了分工,有步兵、英雄、无人机、基地等多种 兵种协同作战。而且对战方式是由人来操控实体机器人进行FPS。

丰富的传感器赋予了S1 “视觉、听觉、触觉”,而算力强大的智能中控——五核SOC Cortex-A处理器则令S1可同时运算处理大量数据,同时执行多种任务;S1采用了工业级CAN总线连接智能中控和各部件,不仅保证了信号传输的速度及稳定性,还使得S1更具扩展性。

其次参赛选手需要独立研发机器人,利用精密机械设计来丰富机器人的功能,提升稳定性,同时辅以优秀的软件算法 ,包括机器视觉技术等。整个比赛不仅是操控技术的比拼,更是顶级的工程技能博弈。

在“理解”、“处理”信息之后,S1可利用强有力的机械组件轻松执行各类任务。定制的M3508I 无刷电机,内置集成式 FOC 电调,输出扭矩高达 250 mN·m;竞技类机器人上常见的麦克纳姆轮亦成为 S1 的标配。轮组由 4 个各含 12 个辊子的麦克纳姆轮构成,可以轻松实现全向平移及任意旋转等灵活走位,配合前桥悬挂可最大限度降低行驶时的车身震动及车轮磨损;大疆标志性的机械云台采用无刷直驱电机,控制精度高达±0.02°,即便是在高速运动中也能保证影像稳定,上下 65° 以及横向 540° 的转动范围则大大拓展了视野。发射器采用水晶弹和红外光束两种发射方式。红外光束仅通过音效和震动作为攻击提示,安全性高;水晶弹适合追求真实竞赛体验的用户,内置的射速检测装置可将水晶弹射速控制在安全限速之下。

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S1采用模块化设计,用户可在拼装过程中理解机器人机械结构,享受创造乐趣。此外, S1 还预留了 6 个 PWM拓展接口,可以帮助进阶用户为S1 开发独一无二的扩展硬件。

大疆创始人汪滔之所以创办RM,是希望通过这项机器人大赛传达如下理念:

人工智能入门,探索前沿智能技术

1.发掘科技领域的“机神”级人物,助力一代明星工程师在此起航;

大疆创新将自身领先的机器视觉等技术引入机甲大师S1,令用户可轻松体验与学习前沿科技。目前, S1可完成以下6种不同的智能识别功能。

2.帮助理工男从幕后走到台前,完成技术宅的“逆袭”;

线路识别:S1可识别用户设置的路线,并能通过编程实现自动巡线行驶;视觉标签识别:S1可识别数字、字母及特殊符号等44个视觉标签,为竞技和编程学习带来多种可能;行人识别:S1 可以识别并主动跟随行人移动;掌声识别:S1 内置智能掌声识别模块,并可通过编程作出不同反应;姿势识别:S1可识别多种姿态与手势;S1 机器人识别:可识别另一台 S1机器人。

3.将大学生从网络游戏中解放出来,通过机器人竞技实现自我理想;

六类智能识别功能赋予了S1 丰富的应用场景。通过编程开发姿势识别、人体识别功能,用户能让S1自动环绕行人拍摄,收获视角独特的趣味影像;通过在门上布置视觉标识, S1还能化身“警卫”,当门被打开或视觉标识掉落时, S1便会自动发出警报或巡线到卧室报警。从基础的行人跟随,到需要融合六类人工智能模块编写的自动驾驶算法程序,机甲大师S1 为用户搭建了一个从易到难体验人工智能技术的平台。

4.激发大学生纯粹的做事态度,培养他们对极致的追求。

历经六年,如今RM已经正式成为国家级比赛,同时有了一个响亮的中文名字——机甲大师赛。去年RM共吸引到来自全球184支高校战队参赛,RoboMaster已经不仅是中国大学生的机器人比赛,更是世界范围内科技爱好者共同参与的机器人竞技项目。

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随着RM大赛的名气和参与人数逐年增多,大疆也有了另外的打算。这几年RM大赛推动大疆机器人技术快速发展和成熟,结合大疆原本就很厉害的平台控制技术、云台技术、图传技术和视觉技术,使得大疆有勇气和能力推出一款能够量产化的机器人产品——RoboMaster S1。

产品定位 | 不是一般的玩具

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首先就定位而言,大疆S1并不像以往无人机、运动相机那样大众化,这款机器人主要针对娱乐和教育市场。它的原型来自于大疆RoboMaster机甲大师赛中的步兵机器人。

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RoboMaster机甲大师赛的步兵机器人作为赛场上的主力,依靠灵活的机动能力和风骚的走位,一直处于赛场的第一线四处游走攻击对手,为整个队伍的胜利立下了汗马功劳,这样的一台步兵机器人也蕴含了不少高科技。

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大疆RMS1很好的继承了RoboMaster机甲大师赛步兵机器人的大多数功能,包括感应装甲、FPV、自动识别等。除此之外,RMS1还简化了编程的难度,融入了6类智能编程模块,通过在APP中加入可视化编程功能,让青少年学生在手机上也能够对机器人的动作实现编程控制。

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正是由于这套设备不太简单,科技含量相对来说比较高,所以大疆这款产品的定位主要还是针对14岁以上青少年娱乐、学习,以及极客发烧友们进行程序开发之用。

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大疆RMS1机器人采用模块化设计,底盘、云台、甚至车轮都需要自行组装,这样做的目的除了让青少年在组装的时候可以更了解这些零部件以外,还能够锻炼自己的动手能力。

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大疆RMS1机器人全套零部件一览

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大疆RMS1机器人的全套设备包括四只麦克纳姆轮、四个无刷电机、运动控制器、底盘、三轴云台、FPV摄像头、感应装甲、水晶弹发射器、电池、图传以及安装用的各种螺丝和模具等。虽然跟RoboMaster机甲大师中的步兵机器人上的配件功能和长相都非常相似,但很遗憾并不能通用。

模块化设计 | 组装更简单

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大疆RMS1机器人采用的是麦克纳姆轮进行驱动,这种驱动轮与传统轮胎最大的区别就是外面的“外胎”部分,麦克纳姆轮还有一圈直排滚轮。关于麦克纳姆轮我之前在一起科普贴中详细的介绍过,由于无法插入网页链接,所以感兴趣的小伙伴欢迎移步到5iMX论坛深入学习了解一下。

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对于麦克纳姆轮消耗最大的小滚轮,大疆采用了橡胶加塑料材质,通过塑料与塑料摩擦、橡胶与地面接触的组合方式,在节约成本的同时,有效的降低了滚轮的磨损。

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2979com澳门金沙,大疆RMS1机器人采用四颗低KV值的M3508I外转子无刷电机直驱,少了那些复杂的机械传动结构之后,电机的传动效率更高了。这四个M3508I外转子无刷电机最高支持12V供电,最高转速900转,单个电机产生的最大扭矩能够达到50mNm(毫牛米,1mNm=0.001NM),能够给大疆RMS1机器人带来非常强劲的动力输出,使其获得非常高的加速度。但受限于最高转速,所以极速并不会太快。

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对于这种电机直驱的动力总成来说,电机在驱动车轮转动的同时还要为车子提供一定的支撑,所以对电机结构强度要求会比较高。

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从另一个角度看看起来,这款电机还是非常结实,厚实的安装板加上直径5mm的主轴,对于这台重量不到5kg的机器人来说完全没有问题。

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运动控制器相当于大疆RMS1机器人小脑,主要负责对机器人的运行轨迹和动作进行协调,同时将机器人受到攻击时的位置、攻击方向等信息反馈给位于智能中控,而它真正的大脑则位于云台上。

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相机云台在大疆的无人机时拍照、摄像的主要设备,而在这款地面站车上,云台同样非常重要!大疆RMS1机器人的云台集成了水晶弹发射器、FPV摄像头、图传、感应装甲、扬声器等设备,外部功能模块基本上都集成在云台上。

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作为机器人的主要装备,大疆RMS1机器人安装了一门可发射6mm水晶弹的“主炮”,能够发射6mm发泡水晶弹,射速为10发/s,发射初速度为26 m/s 。

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大疆的水晶弹采用的是一种无色无味、无毒无害、可降解的发泡硅胶,使用前需要提前月四个小时在自来水中浸泡发涨后才能使用。

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