Xsens IMU，用于人形機(jī)器人平衡控制的核心部件

Xsens慣性傳感器作為類人機(jī)器人的“內(nèi)耳”，提供高達(dá)400 Hz的姿態(tài)數(shù)據(jù)，賦予類人機(jī)器人類似人類的平衡感。以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的行走、靈活移動(dòng)和實(shí)時(shí)防摔倒功能。

幫助人形機(jī)器人像人類一樣行走、跑步和恢復(fù)姿態(tài)

人形機(jī)器人正在離開實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界。為了像人類一樣行走、跑步，它們需要的不僅僅是編程運(yùn)動(dòng)——它們需要可靠的平衡控制。

Xsens的工業(yè)級(jí) IMU 提供準(zhǔn)確的姿態(tài)和狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)，用于動(dòng)態(tài)平衡控制、步態(tài)優(yōu)化和防摔倒。設(shè)備在振動(dòng)和磁干擾下的穩(wěn)定性使其成為人形機(jī)器人平衡控制在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的理想選擇。

人形機(jī)器人如何保持平衡

工程師使用控制方法，例如：

零力點(diǎn) (ZMP): 通過(guò)保持機(jī)器人壓力中心在支撐多邊形內(nèi)來(lái)確保穩(wěn)定行走。XsensIMUs 幫助計(jì)算 ZMP，ZMP須保持在支撐多邊形內(nèi)以防止機(jī)器人摔倒。

壓力中心（CoP）估算： 對(duì)實(shí)時(shí)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。

推動(dòng)、拉拽-恢復(fù)姿態(tài)策略： 允許機(jī)器人檢測(cè)和應(yīng)對(duì)外圍干擾。

姿勢(shì)控制和運(yùn)動(dòng)控制： 微調(diào)步態(tài)和上半身動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)自然、類人的動(dòng)作行為。

Xsens IMUs可提供實(shí)時(shí)慣性數(shù)據(jù)用于ZMP和CoP計(jì)算，使行走過(guò)程中精確的扭矩和關(guān)節(jié)控制成為可能。

為什么將Xsens設(shè)備用于人形機(jī)器人？

平衡如人類

Xsens IMUs 作為機(jī)器人的內(nèi)耳，可使其具備自然、類似人類的穩(wěn)定性。支持基于ZMP和CoP的平衡策略。

高動(dòng)態(tài)精度

高達(dá)400 Hz的姿態(tài)數(shù)據(jù)輸出，用于快速、精確的控制回路和靈活的恢復(fù)姿態(tài)。支持狀態(tài)估計(jì)和推動(dòng)、拉拽恢復(fù)。

緊湊高效

OEM和SMD模塊（小至12×12毫米）造型小巧，功耗低。

開發(fā)者開箱即用

支持ROS 1/2 驅(qū)動(dòng)程序、Nvidia Jetson 、跨平臺(tái)兼容性和即插即用的 API 以加速集成。

Xsens IMU在解決人形機(jī)器人平衡問(wèn)題中的優(yōu)勢(shì)

動(dòng)態(tài)高幀率

Xsens傳感器解決方案提供高頻率的慣性反饋（高達(dá)400 Hz），以進(jìn)行即時(shí)姿勢(shì)調(diào)整。

穩(wěn)定、不漂移

Xsens工業(yè)級(jí)傳感器，具有先進(jìn)的傳感器融合算法，這確保了傳感器的堅(jiān)固和抗漂移姿態(tài)。

集成時(shí)間大大縮短

Xsens提供現(xiàn)成的ROS 1/2驅(qū)動(dòng)程序、Nvidia Jetson兼容性和開源SDK，以加速開發(fā)。

傳感器空間和功率優(yōu)勢(shì)

Xsens緊湊型模塊具有OEM/SMD外形尺寸和低功耗，符合人形設(shè)計(jì)約束。

MTi-630 陀螺儀姿態(tài)航向參考系統(tǒng)

- 高達(dá)400 Hz的姿態(tài)輸出，用于實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制。
- 適用于人形機(jī)器人中的骨盆/軀干位置放置。
- 性能穩(wěn)定：已經(jīng)在數(shù)百個(gè)人形機(jī)器人中應(yīng)用。

Xsens Avior AHRS

- 高端OEM解決方案，低功耗封裝。
- 高精度滿足苛刻的人形動(dòng)力學(xué)需求。
- 接口支持寬泛（UART、CAN、I2C、SPI、UART、RS232、RS424，可選EtherCAT）。

MTi-3 姿態(tài)航向參考系統(tǒng)

- 緊湊型 12 × 12 mm 貼裝模塊，適用于空間受限的仿人機(jī)器人設(shè)計(jì)。
- 通過(guò)板載傳感器融合提供穩(wěn)定的姿態(tài)（翻轉(zhuǎn)、俯仰、偏航）。
- 輕便且低功耗，非常適合嵌入式機(jī)器人。