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四足机器人

一、基本技术参数：
  1．整机重量（带电池）：15±2kg
  2．长宽高（站立时）约 700*300*400mm，长宽高（趴下时）约750*300*200mm
  3．最大爬坡角度≥40°
  4．最大攀爬落差高度≥16 cm
  5．负载能力：行走时最大负载能力不小于8kg（持续时间≥10分钟）；静态站立最大负载能力不小于20kg
  6．最大运动速度：≥3.2 m/s
  7．机身为高强度腔体结构，牢固可靠
  8．每足均配备足端力传感器。
  9．腿和机身连接处具备良好的缓冲功能，具备良好的抗冲击能力
  10．具备Android及IOS端APP，支持高清图传、遥控、状态查看等功能
  11. 具备图形化编程功能
  12．支持智能OTA升级
  二、运动性能
  1．支持多种步态：并腿跑、太空步、侧边步、交叉步等
  2.支持多种动作组：向上跳、向前跳、前空翻、握手、坐下、作揖、打滚等
  3.支持一键触发动作：伸懒腰、扑人等
  三、关节信息
  1．自由度：整机≥12，单腿≥3
  2．关节模组外径：≥90 mm
  3．最大关节扭矩：≥45 Nm
  4．关节运动空间：
  机身：角度范围不小于-48°~+48°
  大腿：角度范围不小于-200°~+90°
  小腿：角度范围不小于-156°~-48°
  5.关节辅助散热：膝关节电机附近内置热管辅助散热
  6.膝关节内走线，小腿和大腿关节之间无外置线缆
  四、通信参数
  1．具备4G或5G通信能力，内置eSIM卡
  2．内置WiFi6双频无线模组和蓝牙5.2模组。WiFi同时支持STA和AP两种模式。
  五、智能感知交互参数
  1．配备无线矢量定位及控制系统，无需使用遥控器控制机器狗即可实现机器狗位于人的侧向余光视线内伴随；
  2．头部配备超广角3D激光雷达：FOV 360°× 90°,扫描距离20m；近处盲区为0.05m；可实现探物避障；
  3．广角摄像头具有1080P高清拍摄能力，支持人体跟踪识别等算法开发；
  4．支持语音交互：包括语音识别、声源定位、语音控制、语音合成与播报等；
  5．内置照明灯，照明瓦数不小于3W，可用APP控制；
  6．拥有头部指示灯，可展示为各种颜色，并可显示机器狗运行状态；
  7．配备40Tops超大算力模组，含AI算法及技术支持。
  六、电池及充电器参数
  1．机器狗本体与电池应采用分体式设计，支持无工具辅助快速更换电池，单次更换时间≤5秒。
  2．电池宜采用锂电池，电池BMS（电池管理模块）需由机器狗制造商自主研发，确保稳定可靠
  3．长续航电池，容量不低于15000mAh，额定能量不得低于400Wh。
  4．充电器：支持快速充电、通过CE、FCC、GS、SAA认证。
  5．支持拓展无线或触点自主充电功能
  七、遥控器参数
  1．配备伴随遥控器和双手遥控器
  2．双手遥控器空续航时间不小于4h；锂电池容量不小于2500mAh，充电电压5V；支持数传和蓝牙通讯
  3．伴随遥控器需要佩戴在腰部和颈部之间，侧边跟随时允许的遥控器距离地面的高度约为0.2-1.2m；遥控距离15m及以上，运行时间约5h；锂电池容量大于500mAh，充电电压5V
  八、负载信息
  1.支持加装深度相机、3D激光雷达、机械臂等负载
  2.配套深度相机：支持单目彩色图像、双目灰度图像、深度点云、内部imu数据输出，可用于视觉SLAM、地形建图开发，彩色图像1920X1080@30FPS;灰度图像1280X720@30FPS;深度点云1280X720@30FPS，支持地形建图，支持视觉算法开发。
  九、二次开发支持
  1.提供详细的用户使用、软件开发等手册，提供高层控制（如行走）功能的二次开发文档及例程，提供底层控制（电机的位置、速度和力矩）功能的二次开发文档及例程。
  2.采用Ubuntu操作系统，易于使用通用数学库、机器人库，开发程序。
  3.提供运动控制的接口
  4.提供产学研赛合作支持，兼容百度“飞桨”深度学习平台，支持百度大脑AI Studio开发实训。

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人形机器人

1.带电池重量≤20kg；

2.尺寸(身高)≥900mm；

3.总自由度(关节电机) ≥22个，单腿自由度≥6个，单手臂自由度≥4个，头部自由度≥2个；

4.膝关节峰值力矩≥60Nm，双编码器；

5.超大关节运动空间：髋关节：P   -170°至100°, R -23°至+90°, Y ± 60°; 膝关节: -0°至 130°; 踝关节: P -50°至 20°, R ± 20°

6.配备麦克风阵列以及扬声器；

7.具备不低于100Tops大算力的拓展坞，含AI算法及技术支持；

8.感知传感器:深度相机；具备WiFi   6；

9.支持固件升级；

10.支持高层和底层的二次开发，提供详细的用户使用，软件开发等手册等，提供高层控制（如行走）功能的二次开发文档及例程，提供底层控制（电机的位置、速度和力矩）功能的二次开发文档及例程。通用Ubuntu操作系统，易于使用通用数学库、机器人库，开发程序。

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协作机器人

一、机器人要求：

1.1本体参数

工作半径：≥880mm

★最大负载：≥5kg

机械臂重量：≤24.5kg

★重复定位精度：±0.05mm

本体通讯接口：CAN BUS

各轴旋转范围：

J1轴运动范围：≥±360°

J2轴运动范围：≥±360°

J3轴运动范围：≥±162°

J4轴运动范围：≥±360°

J5轴运动范围：≥±360°

J6轴运动范围：≥±360°

J1-J3最大速度：≥223°/s

J4-J6最大速度：≥237°/s

可扩展的工具端IO端口，直流供电

机械臂末端至少含有4个数字量接口，2个模拟量接口

数字量接口可按需求配置为输入口或输出口

机械臂末端支持DC12V和DC24V输出

1.2一体化底座控制器：

供电电源：DC48V，±2V

通讯接口：以太网，ModBus-RS485，USB，无线AP

IO接口：DI不少于8个，DO不少于8个；AI不少于2个，AO不少于2个

机械臂结构：机械臂与控制器采用一体化设计，带有控制手柄。

1.3平板示教器：

显示：≥11寸触摸显示器
  内存：≥8G

存储：≥128G

需预装无线示教软件

1.4控制手柄：

用于安全保护和常用功能便捷操作，设有急停开关、按键5个（可自定义按键功能）、指示灯2个

1.5机器人功能：

支持通过在示教器中点击按钮的方式，对机器人动作进行示教和在线编程；

支持拖动示教，在启用拖动示教后，可用手拖动机器人本体的方式对机器人位姿进行示教；

支持轨迹记录功能，在拖动示教时自动记录轨迹，可对轨迹进行编辑，并可将轨迹插入到在线编程逻辑中；

支持碰撞防护功能，提供10个等级的碰撞防护等级，机器人检测到碰撞后自动停止；

提供基于ROS平台的配套环境开发包；

提供多种平台SDK开发包，支持Linux下C++编程、Lua脚本语言编程、Windows   VC++、Python脚本编程、QT跨平台编程开发；

二、工业视觉系统

工业相机

★类型：像素不低于600万

传感器类型：CMOS，卷帘快门

分辨率：3072×2048

黑白/彩色：彩色

数据接口：GigE

数字I/O：6-pin 接头

镜头接口：C-Mount

镜头

焦距：8mm

像面尺寸：Φ9mm(1/1.8")

最近摄距：0.1m

光源

白色环形光源，可配套工业相机使用

视觉算法平台要求：

图形化引导编程，集成机器视觉多种算法组件，适用多种应用场景，可快速组合算法，实现对工件或被测物的查找、测量、缺陷检测等。

拥有强大的视觉分析工具库，包括采集、定位、测量、识别、标定、图像处理、颜色处理、缺陷检测、逻辑工具和通信等工具可简单灵活的搭建机器视觉应用方案。
  软件支持二次开发。

三、自适应电动夹爪

控制接口：串口

开口尺寸：≥70mm

夹持力：0-15N

工作电压：9-24V

力控精度：±1N

重复定位精度：≤±0.5mm

四、电动吸盘工具

吸盘结构

组成：一体化设计，包含吸盘支架、吸嘴、微型气泵、电磁阀等组件；

参数：吸盘直径15mm；

控制方式：IO控制

要求电动吸盘为一体化设计，电动控制，无需额外气源和气泵。

五、机器人工作台

材质：钣金+铝型材

外形尺寸：≥980mm*780mm*800mm

整体结构：钣金主体、标准铝型材台面，要求采用可开门设计，便于设备安装和展示，工作台柜体须提供储物空间。

地脚：4个福马轮，单只福马轮承重≥200kg

六、移动机器人

通讯控制处理器：32位ARM Cortex-M3   STM32F103

工作频率：72Mhz

多功能定时器：11个

13个通信接口：2个I2C接口（支持SMBus/PMBus），5个USART接口（支持ISO7816、LIN、IrDA接口和调制解调控制），3个SPI接口，CAN接口，USB   2.0全速接口，SDIO接口

通讯控制单元：支持ZigBee 和UART控制，可扩展WiFi、蓝牙控制

电源部分：8.4V直流供电、锂电池供电。支持充电

车体外形（L×W）(mm）：145mm×78mm

车体质量（不含锂电池）（kg）：<1.2Kg

驱动方式及转向方式：四轮驱动

最大前进速度(mm/s)：100mm/s

电机类型：直流空心杯减速电机12V

功率（kw）：1.36*4

通讯方式：ZigBee

通讯频率：2.4GHz

传输速度：250Kbit/s

有效区域半径：30M

障碍物探测：红外探头

显示像素：128*64（蓝黄双色）

电池类型：锂离子电池

电池容量：1500mAH

充电方式：在线快充

最大充电电流：1A

充放电次数：不少于1000次

七、教学资源

1.要求提供开发软件工具、机器人SDK开发包、ROS环境软件包，视觉算法平台SDK开发包，电动手爪驱动包、接口协议说明书等教学资源包；

2.教学场景配套附件包含七巧板1套、拼图1套、多颜色积木1套，通过该附件全面掌握机器人和视觉系统的应用知识；

3.提供视觉学习套件实训指导书电子版一套，该指导书包括从硬件安装到软件调试再到控制编程等详细步骤指引介绍；

4.平台要求提供物料视觉分拣、七巧板视觉拼图、OCR字符视觉拼接实训案例功能；

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模块化机器人

1、★结构件:提供不少于21种98个结构零件，零件以5052铝合金和Q235碳钢材质为主，具体包括4孔螺纹板*10、底盘-底板1*1、底盘-底板2*1、底盘-底板3*2、底盘-三角板*2、底盘-圆形板*1、底盘-隔板1*2、底盘-隔板2*6、底盘-隔板圆形板*1、舵机-支架1*10、舵机-支架2*1、舵机-旋转支架1*10、旋转支架2*5、平板-支架1*4、平板-支架2*2、平板-支架3*24、双目摄像头支架*1、机械臂-手掌*2、L型-支架1*4、L型-支架-135度*8、转轴模块*1。结构件上预留了国家标准M3安装孔。

2、电机模块:提供不少于4个直流有刷电机，电机减速比1/90,输出空载转速122rpm，堵转扭矩36kgf.cm，编码器精度5760cpr。电机可单独通过手持调试器设备设置ID，发送速度控制，可通过摇杆加减速。

3、轮子:提供金属麦克纳姆轮*4，直径≥75mm；提供全向轮*3，直径≥75mm，金属轮毂；提供橡胶轮*2，直径≥100mm，金属轮毂橡胶轮胎；提供减震万向轮*2。

4、数字舵机：提供10个总线式机器人数字舵机，舵机参数如下：空载速度0.16sec./60°，堵转扭矩≥25kgf.cm，操作角度：270°±10°，具备电压、温度、堵转保护，通信方式TTL/Halfdulpex(半双工)，波特率115200，输出轴规格?6.0x25T，舵机最多支持串联254个节点；舵机可单独通过一款手持调试器设备设置ID，可通过摇杆进行角度控制。

5、★射击装置：主体材质：碳纤、ABS材质；发射物：圆柱形金属柱；弹夹储弹量：不少于10发；射击方式：数字舵机蓄力击打发射物，舵机与系统中提供的舵机一致；射击装置和机器人控制一体化，射击装置直连机器人嵌入式控制器，可直接在嵌入式控制器内编程控制，也可直接在系统级控制器内编程控制。

6、云台模块。云台可进行水平旋转和垂直旋转，旋转角度270°，云台舵机参数：空载速度0.16sec./60°，堵转扭矩≥25kgf.cm，操作角度：   270°±10°，具备电压、温度、堵转保护，通信方式TTL/ Half dulpex (半双工)，波特率 115200，输出轴规格?6.0x25T，舵机支持串联；

7、柔性机械爪模块。柔性机械爪可进行0~90度开关闭合，抓取重量不低于500g，机械爪控制舵机参数：空载速度0.16sec./60°，堵转扭矩≥25kgf.cm，操作角度：   270°±10°，具备电压、温度、堵转保护，通信方式TTL/ Half dulpex (半双工)，波特率 115200，输出轴规格?6.0x25T，舵机支持串联；

8、电源系统：锂电池，电池容量≥12.6V/10000mAh，整机待机时间≥240分钟，整机系统运行时间≥60分钟，电池配有独立开关，配有电源管理模块，自带电量显示功能和充电显示功能；配备专用充电器：Input：100-240V   AC50/60Hz，Output：12.6V/5A；

9、传感器系统

1)激光雷达：检测半径≥20米、360度测量范围，测量距离精度±3cm(0-7m)，测量角度精度0.2-0.3°，距离分辨率10mm，激光水平平行度0-0.6度，扫描速率10Hz、15Hz，测量速率18000测量值/S；

2)深度相机：双目结构光，   USBType-C接口，工作距离常规级模式0.15-3m、高能级模式0.15-5m，相对精度＜1%@1m、＜1.75%@2 m，深度分辨率/帧率640*400@5/10/15fps、320*200@5/10/15fps   ，深度FOV H91°V62°±3°，红外FOV H94.1°V68.2°D104°±3°，彩色分辨率/帧率1920×1080@5/10/15/30fps&MJPG，彩色FOV   H86°V55°D93.5°±3°。

3)IMU模块：六轴IMU模块(三轴陀螺仪+三轴加速度)，串口波特率921600，抗震范围：±8g，数据输出频率：200HZ，静态精度：0.7度RMS，动态精度：2.5度RMS。

4)碰撞传感器*4：工作电压3.3V、通讯接口PH2.0；

5)提供传感器接口板一个，具有4路碰撞传感器接口、12路ADC传感器接口；

10、嵌入式控制器：配置了不小于1.3寸液晶显示屏，不少于5路按键；配置不少于2个单总线传感器接口；配置至少4个机器人数字舵机接口；配置不少于4个485电机接口；不少于2路USB供电接口；控制器采用国产嵌入式单片机，CPU运行频率≥200MHz；CPU内核：ARMCortex-M4；RAM≥256KB；ROM≥512KB；

11、★系统级控制器：CPU≥八核，4核A76（主频最高2.4GHz）,4核A55（主频最高1.8GHz）；GPU：4核Mali-G610；NPU:提供≥6TOPS等效算力，必须支持Rknn模型的模型推理。支持的深度学习框架：Pytorch、TensorFlow、Caffe、PaddlePaddle等；内存≥8G；硬盘≥64G；其他通信接口：不少于USB2.0*3，USB3.0*1，有线网口，HDMI2.1接口，Type-C接口*1，3.5mm音频接口；40Pin接口：支持PWM,GPIO,I2C,SPI,UART通信功能；

12、★硬件调试器：可对单个舵机进行调试控制、ID修改、参数查看。可对电机进行调试、参数查看。可直连传感器对传感器数据进行信息查看。可以连接嵌入式控制器，对机器人底盘进行运动测试，保障机器人良好的运行状态，CPU内核：ARM   Cortex-M4；CPU最大主频≥200MHz；RAM≥192KB；EROM≥512KB；内置12V/1700mAh电池，调试硬件时无需外接电源适配器；内置2.4寸，240*320分辨率显示屏，可将调试结果直接显示在屏幕上；1个充电口12V；1个电机接口；1个舵机接口；1个超声TOF接口；1个传感器接口板接口；1个嵌入式控制器接口；ADC接口*4，可外接模拟量的传感器；配置5路按键、1个摇杆；

13、其他配件：配置键鼠套装1套；视频采集卡1套；虚拟负载1个；U盘1个；

14、软件功能

1)提供机器人调试软件，基于QT的UI界面，运行在ARM架构下ubuntu20.04系统中，将超声波、碰撞、里程计等传感器信息显示在图形界面上，在软件内可以通过鼠标操作控制两轮底盘、三轮底盘、四轮底盘前后左右、停止等基本运动。舵机调试界面可以读取构型连接的所有舵机的角度，可以分别控制角度，并进行舵机ID设置和参数修改，可以控制射击装置；

2)基于两轮差速、三轮全向、四轮全向底盘的轮速里程计计算（融合IMU）；

3)★基于深度视觉传感器的点云处理软件，可进行地面提取，高度滤波，识别不低于地面高度3cm的障碍物；

4)四轮全向底盘+单臂机器人综合项目，机器人接收指令，从起点出发，通过视觉自主搜寻并抓取货物，导航避障至目标点进行货物放置；

5)机器人综合项目，地面清洁机器人，从起点出发，通过视觉获取待清扫区域，自主导航至待清扫区域，在待清扫区域进行全覆盖路径规划并执行清扫任务，完成后返回出发点；

15、配套资源

1)ROS下全部示范功能的源代码；

2)提供嵌入控制器Keil环境下的函数库、工程模板，提供控制电机、舵机、电源、超声TOF、传感器接口板的通讯协议文档，用户可自行开发嵌入式程序；

3)提供两轮差速底盘、五轴机械臂、两轮差速底盘+单臂、三轮全向底盘+单臂、三轮全向底盘+射击、四轮全向底盘+单臂等机器人构型的搭建指导书，以图片为主，浅显易懂。

4)提供三轮全向移动底盘、四轮全向移动底盘、两轮差速移动底盘的控制协议；

5)★射击装置结构的三维模型图纸；

6)提供与本产品一致的全部功能的使用手册，案例运行手册，C++，Python，Linux编程手册，涵盖全部传感器调试，运动机构调试，定位导航系统调试的调试指南，提供针对竞赛项目的赛项调试指南；

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