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Robot Humanoide UNITREE G1-U10 EDU

Robot Humanoide UNITREE G1-U10 EDU
Robot Humanoide UNITREE G1-U10 EDU

El Unitree G1-U10 EDU es un robot humanoide de tama�o real dise�ado para la investigaci�n en aprendizaje por imitaci�n con IA, manipulaci�n avanzada y desarrollo de agentes aut�nomos, con 37 grados de libertad, un par m�ximo de articulaci�n de 120 N�m, dos manos diestras de control de fuerza Dex3-1 de tres dedos con matrices de sensores t�ctiles y un m�dulo de computaci�n de alto rendimiento NVIDIA Jetson Orin NX � todo ello en un b�pedo de 35 kg+ capaz de alcanzar los 2 m/s de velocidad de desplazamiento.

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Especificaci�n claveValor
Grados de libertad totales37
Par m�ximo de la articulaci�n de la rodilla120 N�m
M�dulo de computaci�n para desarrolloNVIDIA Jetson Orin NX (16 GB RAM, GPU Ampere de 1.024 n�cleos)
Autonom�a de la bater�aAprox. 2 h
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El diagrama anotado a continuaci�n cartograf�a cada subsistema del G1-U10 EDU � desde el LiDAR 3D LIVOX-MID360 y la c�mara de profundidad Intel RealSense D435i integrados en la cabeza, hasta el sistema de cableado hueco completo en todas las articulaciones que elimina los recorridos de cables externos a lo largo de todo el chasis de 35 kg+.

\n \nDiagrama t�cnico del Unitree G1-U10 EDU con etiquetas de subsistemas: LiDAR 3D LIVOX-MID360, c�mara de profundidad Intel RealSense D435i, par m�ximo de articulaci�n de 120 N�m, velocidad de marcha de 2 m/s, cableado hueco completo en todas las articulaciones, matriz de 4 micr�fonos con cancelaci�n de ruido, altavoz est�reo de 5 W y desglose de grados de libertad de una pierna (Cadera 3 + Rodilla 1 + Tobillo 2) \n \n

An�lisis t�cnico en profundidad: el interior de la plataforma G1-U10 EDU

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Arquitectura cinem�tica � 37 grados de libertad

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El G1-U10 EDU distribuye sus 37 grados de libertad a lo largo de una cadena cinem�tica cuidadosamente equilibrada: seis por pierna (Cadera 3 + Rodilla 1 + Tobillo 2), cinco por brazo (Hombro 3 + Codo 2), hasta tres en la cintura (uno fijo m�s dos articulaciones paralelas opcionales) y siete por mano diestra Dex3-1. Cada articulaci�n est� accionada por un PMSM de rotor interno de alta velocidad y baja inercia � un motor s�ncrono de imanes permanentes elegido por su r�pida respuesta de par y su eficiente disipaci�n t�rmica frente a los dise�os de rotor externo habituales en robots de consumo.

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El rango angular de las articulaciones es genuinamente suprahumano en varios ejes. La cintura rota �155� en el eje Z con articulaci�n adicional de X �45� e Y �30�. La cadera alcanza Cabeceo �154�, Balanceo de ?30� a +170� y Gui�ada �158�. Incluso la mu�eca ofrece Cabeceo �92.5� y Gui�ada �92.5�. Este rango de movimiento articular superamplio no es cosm�tico � es el prerrequisito mec�nico que hace posible la manipulaci�n diestra de todo el cuerpo y las tareas de locomoci�n �gil en una sola plataforma hardware.

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Las etapas de salida utilizan rodamientos de rodillos cruzados de calidad industrial, seleccionados por su elevada capacidad de carga radial y su m�nima holgura, cr�ticos en experimentos de manipulaci�n que exigen un posicionamiento preciso del efector final. Los codificadores dobles por articulaci�n proporcionan retroalimentaci�n de posici�n y velocidad a una frecuencia de bucle cerrado de 500 Hz, sustentando el control h�brido fuerza-posici�n que permite al G1-U10 EDU gestionar tareas de contacto con compliance.

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Manos diestras Dex3-1 con percepci�n t�ctil

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El diferenciador m�s significativo de la configuraci�n U10 EDU es la inclusi�n de dos manos diestras Dex3-1 de control de fuerza preinstaladas, cada una con 7 grados de libertad activos. El pulgar aporta 3 GDL (�ngulos articulares: 0�~+100�, ?35�~+60�, ?60�~+60�), mientras que el �ndice y el dedo medio contribuyen con 2 GDL cada uno (0�~+90�, 0�~+100�). Este dise�o asim�trico imita la biomec�nica de oposici�n del pulgar humano, permitiendo tanto agarres de precisi�n como agarres de potencia amplios.

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El U10 EDU se entrega con matrices de sensores t�ctiles instaladas en cada yema � 9 sensores de presi�n por yema en una matriz de 3�4 sobre seis superficies de contacto por mano, con un rango de detecci�n de 10 g a 2.500 g. Controladas a 24 V de tensi�n nominal mediante RS485, las Dex3-1 publican datos de fuerza y posici�n en tiempo real en el middleware DDS a trav�s del t�pico rt/dex3/(left|right)/state, totalmente accesible desde el PC de desarrollo (PC2, IP: 192.168.123.164).

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Percepci�n ambiental 360�: fusi�n LiDAR + c�mara de profundidad

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La cabeza del robot alberga dos sensores complementarios. El LiDAR 3D LIVOX-MID360 proporciona una cobertura horizontal omnidireccional de 360� con un campo de visi�n vertical de 59�, publicando datos de nube de puntos de alta resoluci�n a 10 Hz en el t�pico DDS rt/utlidar/cloud_livox_mid360. Su digitalizado omnidireccional de estado s�lido elimina la rotaci�n mec�nica de los LiDAR giratorios tradicionales, mejorando la fiabilidad en entornos de locomoci�n con vibraci�n. La c�mara de profundidad Intel RealSense D435i a�ade estereo de infrarrojos binocular, una secuencia RGB de obturador global y una IMU de 6 ejes � con fotogramas de profundidad e IMU disponibles independientemente a trav�s del SDK librealsense2 o el controlador ROS2.

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Una matriz de cuatro micr�fonos (cancelaci�n de ruido y cancelaci�n de eco) se combina con un altavoz est�reo de 5 W y un asistente de voz basado en GPT (palabra de activaci�n: "Hello Robot") para una interacci�n de di�logo natural de m�ltiples turnos. La tira LED RGB integrada comunica el estado operativo en tiempo real: azul s�lido para control de movimiento, naranja para amortiguaci�n, amarillo para modo depuraci�n y rojo para condiciones de fallo.

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Arquitectura de computaci�n de doble procesador

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La versi�n EDU incorpora dos unidades de c�mputo independientes compartiendo el mismo chasis. PC1 ejecuta el servicio de control de movimiento propietario de Unitree y no est� accesible para desarrolladores � es el controlador en tiempo real cerrado que gestiona todos los estados articulares a 500 Hz. PC2 es la plataforma de desarrollo completa: un m�dulo NVIDIA Jetson Orin NX con 8 � n�cleos Arm� Cortex�-A78AE a 2 GHz, GPU NVIDIA Ampere de 1.024 n�cleos con 32 Tensor Cores de quinta generaci�n (918 MHz), 16 GB de memoria unificada LPDDR5X y 2 TB de SSD. Este PC2 (IP: 192.168.123.164) es accesible mediante Ethernet Gigabit y admite unitree_sdk2 (C++ y Python), ROS2 Foxy/Humble, mensajer�a DDS y servicios de navegaci�n SLAM. Las actualizaciones de firmware OTA se entregan autom�ticamente a trav�s de WiFi 6.

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El resumen de las seis especificaciones clave del G1-U10 EDU � desde la mano t�ctil Dex3-1 hasta el sistema de percepci�n LiDAR 3D y c�mara de profundidad � se muestra en el panel siguiente.

\n \nPanel de seis especificaciones clave del Unitree G1-U10 EDU: mano diestra t�ctil Dex3-1 de tres dedos con matrices de sensores opcionales, peso de 35 kg y altura de 130 cm, hasta 43 grados de libertad totales, par m�ximo de articulaci�n de 120 N�m, autonom�a aproximada de 2 horas y percepci�n de 360� mediante fusi�n de LiDAR 3D y c�mara de profundidad Intel RealSense D435i \n \n
\nVeredicto del experto: El G1-U10 EDU ocupa una posici�n genuinamente interesante en el mercado de humanoides para investigaci�n. Con 37 GDL de acceso directo a nivel articular a 500 Hz, manos diestras t�ctiles completas, una arquitectura de doble procesador y acceso abierto al SDK a nivel DDS, proporciona a los laboratorios de rob�tica serios lo que la mayor�a de las plataformas reservan para integraciones personalizadas. El par de rodilla de 120 N�m y el rango de balanceo de cadera de ?30� a +170� son las capacidades mec�nicas que hacen factibles las tareas de manipulaci�n din�mica de todo el cuerpo. EXPERT3D recomienda esta plataforma para departamentos universitarios de rob�tica, equipos de investigaci�n en IA y grupos de automatizaci�n industrial que exploran la manipulaci�n flexible a escala. \n
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La galer�a de movimiento compuesta a continuaci�n ilustra la flexibilidad operativa del G1-U10 EDU a trav�s de siete posturas din�micas � sentadilla profunda, postura de rodillas, posici�n lateral, elevaci�n de brazos, marcha, sprint en carrera y equilibrio de postura amplia � cada una ejecutada con el control de equilibrio activo de todo el cuerpo activado.

\n \nGaler�a de movimientos compuesta del Unitree G1-U10 EDU con siete posturas din�micas: sentadilla profunda, agachamiento de rodillas, extensi�n lateral de brazos, elevaci�n completa de brazos, marcha est�ndar, sprint din�mico en carrera y postura de equilibrio en posici�n amplia, demostrando el rango cinem�tico completo bajo control de equilibrio activo \n \n
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Especificaciones t�cnicas del Unitree G1-U10 EDU

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Dimensiones mec�nicas

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Altura � Anchura � Grosor (de pie)1320 � 450 � 200 mm
Altura � Anchura � Grosor (plegado)690 � 450 � 300 mm
Peso (con bater�a)Aprox. 35 kg+
Longitud pantorrilla + muslo0,6 m
EnvergaduraAprox. 0,45 m
Velocidad de desplazamiento2 m/s
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Arquitectura articular

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Grados de libertad totales37 (configuraci�n G1-U10 EDU)
GDL de una pierna6 (Cadera 3 + Rodilla 1 + Tobillo 2)
GDL de la cinturaHasta 3 (1 base + 2 adicionales opcionales)
GDL de un brazo5 (Hombro 3 + Codo 2)
GDL de una mano (Dex3-1)7 activos + 2 GDL de mu�eca opcionales
Rodamiento de salida articularRodamientos de rodillos cruzados de calidad industrial (alta precisi�n, alta capacidad de carga)
Tipo de motor articularPMSM de rotor interno de alta velocidad y baja inercia (motor s�ncrono de imanes permanentes)
Par m�ximo de la articulaci�n de la rodilla120 N�m
Carga m�xima del brazoAprox. 3 kg
Codificador articularDoble codificador por articulaci�n
Cableado el�ctrico hueco en todas las articulacionesS� � sin cables externos
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Espacio de movimiento articular

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Articulaci�n de cintura � Eje Z (gui�ada)�155�
Articulaci�n de cintura � Eje X (balanceo)�45�
Articulaci�n de cintura � Eje Y (cabeceo)�30�
Articulaci�n de rodilla0� ~ 165�
Articulaci�n de cadera � Cabeceo�154�
Articulaci�n de cadera � Balanceo?30� ~ +170�
Articulaci�n de cadera � Gui�ada�158�
Articulaci�n de mu�eca � Cabeceo�92,5�
Articulaci�n de mu�eca � Gui�ada�92,5�
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Mano diestra Dex3-1 (por mano, configuraci�n EDU)

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GDL activos totales7 (Pulgar 3 + �ndice 2 + Medio 2)
�ngulos articulares del pulgar0�~+100�, ?35�~+60�, ?60�~+60�
�ngulos articulares de �ndice y dedo medio0�~+90�, 0�~+100�
Matrices de sensores t�ctilesS� � 9 sensores por yema (matriz 3�4, 6 localizaciones de contacto por mano)
Rango de detecci�n de presi�n10 g � 2.500 g
Tensi�n de trabajo nominal24 V (rango: 12�58 V)
Interfaz de controlRS485 mediante t�pico DDS rt/dex3/(left|right)/cmd
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Computaci�n e inteligencia

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Unidad de control de movimiento (PC1)CPU de 8 n�cleos de alto rendimiento (propietario, sistema cerrado)
Unidad de desarrollo (PC2) � ModeloNVIDIA Jetson Orin NX
Unidad de desarrollo � CPU8 � Arm� Cortex�-A78AE, 2 GHz
Unidad de desarrollo � GPUGPU NVIDIA Ampere de 1.024 n�cleos, 32 Tensor Cores, 918 MHz
Unidad de desarrollo � RAM16 GB de memoria unificada LPDDR5X
Unidad de desarrollo � Almacenamiento2 TB SSD
Direcci�n IP de desarrollo192.168.123.164
Plataforma de IA / inferenciaUnifoLM (Modelo Grande Unificado de Robot); admite aprendizaje por imitaci�n y refuerzo
Actualizaciones OTA de firmwareS� � OTA inteligente mejorado
SDK de desarrollo secundarioS� � unitree_sdk2 (C++ / Python), ROS2 Foxy / Humble, DDS (Cyclone DDS)
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Percepci�n

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LiDAR 3DLIVOX-MID360 � 360� H � 59� V campo de visi�n, nube de puntos a 10 Hz
C�mara de profundidadIntel RealSense D435i � IR binocular (obturador global), RGB, IMU de 6 ejes
Matriz de micr�fonos4 micr�fonos � Cancelaci�n de ruido, Cancelaci�n de eco
Altavoz5 W est�reo
Asistente de vozBasado en GPT � palabra de activaci�n "Hello Robot", di�logo multiturn (firmware ? 1.3.0)
Tira LED de estadoRGB de 256 colores � indica el modo de operaci�n en tiempo real
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Conectividad

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Comunicaci�n inal�mbricaWiFi 6, Bluetooth 5.2
Ethernet (puertos del hombro)2� RJ45 GbE (1000 BASE-T)
Puertos USB-C3� USB-C (host USB 3.0, 5V/1,5A cada uno) + 1� USB-C Alt Mode (USB 3.2 + DP 1.4)
Salidas de alimentaci�n (hombro)VBAT 58 V/5 A, 24 V/5 A, 12 V/5 A
E/SGPIO (UART, I2C, GPIO) � 6 pines configurables
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Sistema de alimentaci�n

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Tipo de bater�a13 cadenas de iones de litio (bater�a inteligente, liberaci�n r�pida)
Capacidad de la bater�a9.000 mAh
Cargador54 V / 5 A
Autonom�a de la bater�aAprox. 2 h
Sistema de refrigeraci�nRefrigeraci�n por aire local
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Datos generales

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Mando a distanciaS� � incluido
Per�odo de garant�a2 a�os
Plazo de entrega30�60 d�as (sujeto al calendario de producci�n)
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Contenido del paquete

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  • 1� Robot humanoide Unitree G1-U10 EDU con dos manos diestras Dex3-1 de control de fuerza (matrices de sensores t�ctiles preinstaladas)
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  • 1� Bater�a inteligente � 9.000 mAh, 13 cadenas de iones de litio, liberaci�n r�pida
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  • 1� Cargador � 54 V / 5 A
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  • 1� Mando a distancia port�til
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  • 1� Kit de fijaci�n de cintura (Pieza de fijaci�n 1, Pieza de fijaci�n 2, 2� tornillos M5, llave Allen) � para bloquear los GDL opcionales de la cintura durante el desarrollo
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  • Documentaci�n del producto y tarjeta de garant�a
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C�mo poner en marcha el Unitree G1-U10 EDU (m�todo de suspensi�n)

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El procedimiento recomendado para el primer arranque utiliza un soporte protector de suspensi�n para arrancar el G1-U10 EDU de forma segura desde una posici�n colgante antes de que toque el suelo. Siga estos pasos en orden para garantizar una inicializaci�n estable y segura.

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Paso 1 � Asegurar el robot al soporte protector

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Colgar el G1-U10 EDU en un soporte protector de suspensi�n. Asegurarse de que el gancho est� correctamente enganchado para que el robot cuelgue libremente con las piernas en posici�n natural hacia abajo y sin peso apoyado en los pies.

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Paso 2 � Insertar la bater�a

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Deslizar la bater�a inteligente en la ranura lateral de la bater�a. Prestar atenci�n a la direcci�n de inserci�n � no forzar. Un clic audible claro confirma que el cierre de liberaci�n r�pida ha encajado y la bater�a est� bloqueada.

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Paso 3 � Colocar el cuerpo en posici�n natural colgante

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Tras colgar el robot, permitir que el G1 descanse en su postura natural con brazos y piernas colgando libremente. En esta fase no es necesario ning�n ajuste manual de las articulaciones.

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Paso 4 � Encender la bater�a

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Pulsar brevemente el interruptor de encendido de la bater�a una vez, luego mantenerlo pulsado durante m�s de 2 segundos para encender. Esperar aproximadamente 1 minuto para que se complete la secuencia de arranque completa.

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Paso 5 � Confirmar la inicializaci�n correcta

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La inicializaci�n se completa cuando se escucha que las articulaciones del tobillo golpean sus topes de l�mite. Esperar 30 segundos adicionales, luego presionar L2 + B en el mando a distancia para entrar en el modo de amortiguaci�n. Presionar L2 + UP para entrar en la postura de preparaci�n.

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Paso 6 � Descender hasta el suelo

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Bajar lentamente la cuerda de suspensi�n hasta que ambos pies hagan contacto completo con el suelo. Presionar R2 + A en el mando a distancia para activar el control de movimiento. El robot comenzar� el ajuste de la marcha y se pondr� de pie de forma aut�noma.

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Paso 7 � Soltar el gancho de suspensi�n

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Una vez que el G1 est� de pie de forma estable y sin oscilar, soltar completamente el gancho de suspensi�n. Usar los joysticks izquierdo y derecho para controlar la locomoci�n. Presionar START en el mando a distancia para alternar entre los modos de pie y de marcha.

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�El G1-U10 EDU admite estaciones de acoplamiento externas?

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No. La unidad de c�mputo para desarrollo NVIDIA Jetson Orin NX est� integrada directamente en el cuerpo del robot EDU. Las estaciones de acoplamiento GPU externas no son compatibles. Para equipos que necesiten un rendimiento de inferencia de IA significativamente mayor, el m�dulo Thor Backpack opcional (Jetson T5000, 2.070 TFLOPS FP4) est� disponible como actualizaci�n montada en el chasis.

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�Qu� interfaces de programaci�n y lenguajes admite el G1-U10 EDU?

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El G1-U10 EDU admite C++ y Python a trav�s de la librer�a unitree_sdk2, ROS2 (probado en Foxy y Humble) y mensajer�a DDS directa mediante Cyclone DDS. Los desarrolladores pueden acceder al PC secundario (PC2, IP: 192.168.123.164) a trav�s de Ethernet o SSH desde cualquier m�quina Ubuntu 20.04/22.04. El control articular de bajo nivel funciona a 500 Hz. Se proporciona un servicio SLAM y navegaci�n con API abierta para mapeo de entornos interiores.

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�Se pueden usar las manos diestras Dex3-1 durante la carrera o movimientos de alta intensidad?

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No se recomienda. Durante el desarrollo con las manos Dex3-1 instaladas, se deben evitar las marchas de carrera, las pruebas de desaf�o de equilibrio y cualquier secuencia de movimiento de alta aceleraci�n. Los motores del hombro pueden recibir un ligero desplazamiento hacia afuera para evitar interferencias mec�nicas entre la mano diestra y el torso. Siempre asegurarse de que el envolvente de movimiento del robot no genere colisiones entre la geometr�a de la mano y la estructura del cuerpo principal.

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�Cu�l es el procedimiento de parada de emergencia si el robot se comporta de forma inesperada?

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En cualquier momento, presiona

Especificaciones del Robot

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