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Robot Humanoide UNITREE G1-U8 EDU

Robot Humanoide UNITREE G1-U8 EDU
Robot Humanoide UNITREE G1-U8 EDU

El Unitree G1-U8 EDU es un robot humanoide de talla completa dise�ado para investigaci�n en rob�tica, educaci�n avanzada y prototipado de automatizaci�n industrial. Con 1.320 mm de altura y aproximadamente 35 kg de peso, integra hasta 43 grados de libertad, un m�dulo de computaci�n NVIDIA Jetson Orin NX, un LiDAR 3D LIVOX-MID360 y una c�mara de profundidad Intel RealSense D435i en una plataforma b�peda completa que alcanza 2 m/s de velocidad y puede transportar hasta 3 kg por brazo.

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Grados de libertad totalesHasta 43 (41 en configuraci�n G1-U8 EDU)
Par m�ximo articulaci�n de rodilla120 N.m
Computaci�n de alto rendimientoNVIDIA Jetson Orin NX (16 GB, GPU Ampere de 1.024 n�cleos)
Autonom�a de bater�aAproximadamente 2 h
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La imagen a continuaci�n resume los seis pilares de hardware que definen al G1-U8 EDU: la mano diestra de control de fuerza de tres dedos, las dimensiones corporales, el recuento total de grados de libertad, el par m�ximo de articulaci�n, la autonom�a de bater�a y el sistema de percepci�n combinado de LiDAR 3D y c�mara de profundidad.

\n \nResumen de caracter�sticas principales del Unitree G1-U8 EDU: mano Dex3-1 de control de fuerza, peso corporal de 35 kg, hasta 43 grados de libertad, par articular de 120 N.m, bater�a de 2 h, percepci�n LiDAR 3D y c�mara de profundidad \n \n

Hasta 43 grados de libertad: arquitectura biomec�nica orientada a la precisi�n

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La mayor�a de los robots comerciales sacrifica el n�mero de articulaciones en favor de la fiabilidad. La plataforma G1 EDU adopta la filosof�a contraria: cada segmento de extremidad replica la estructura cinem�tica humana con la mayor fidelidad que permite la tecnolog�a de motores actual. Una sola pierna cuenta con seis ejes �tres en la cadera (flexi�n, abducci�n, rotaci�n), uno en la rodilla y dos en el tobillo�, lo que otorga al robot la redundancia biomec�nica necesaria para recuperarse de terreno irregular y perturbaciones inesperadas sin secuencias de recuperaci�n preprogramadas.

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Cinem�tica de extremidades y arquitectura articular

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Cada brazo incorpora cinco grados de libertad (flexi�n de hombro, abducci�n, rotaci�n, codo y mu�eca), ampliables a siete con la opci�n de mu�eca de doble eje. La configuraci�n G1-U8 EDU alcanza 41 grados de libertad en total con ambas manos Revo 2 Touch de cinco dedos instaladas. La cintura a�ade uno o tres ejes �rotaci�n es est�ndar; flexi�n y extensi�n lateral son opcionales mediante el mecanismo paralelo�, lo que proporciona al tronco superior la movilidad lateral y de torsi�n indispensable para tareas como desenroscar tapas o manipular objetos a distintas alturas. Todo el cableado discurre de forma interna a trav�s del eje hueco de cada articulaci�n, eliminando los mazos de cables externos que podr�an engancharse durante el movimiento din�mico.

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  • Pierna: 6 GdL (Cadera 3 + Rodilla 1 + Tobillo 2)
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  • Brazo: 5 GdL (Hombro 3 + Codo 2), opcionalmente 7 con mu�eca de doble eje
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  • Cintura: 1 GdL est�ndar, hasta 3 GdL con opci�n de mecanismo paralelo
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  • Mano (G1-U8 EDU): Revo 2 Touch de cinco dedos con sensado t�ctil
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  • Total GdL en G1-U8 EDU: 41
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Rodamientos de rodillos cruzados y actuadores PMSM

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Cada salida articular utiliza rodamientos de rodillos cruzados de grado industrial. A diferencia de los rodamientos de bolas convencionales, los rodamientos de rodillos cruzados soportan cargas radiales, axiales y de momento de forma simult�nea � una propiedad fundamental cuando un robot de 35 kg desplaza una carga de 3 kg a trav�s de un arco veloz. Los propios motores son PMSM (motores s�ncronos de imanes permanentes) de rotor interno de baja inercia y alta velocidad, seleccionados por su favorable relaci�n par/peso y sus constantes de tiempo el�ctricas reducidas, que habilitan los lazos de control a 500 Hz que suavizan los artefactos de movimiento. Los codificadores dobles en cada articulaci�n aportan retroalimentaci�n de posici�n y velocidad con la resoluci�n necesaria para el control h�brido fuerza-posici�n.

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La ilustraci�n siguiente muestra la amplia gama de poses articuladas que puede adoptar el G1: desde sentadillas profundas y pasos laterales hasta extensiones de brazo y posiciones de carrera din�mica, todo ello sin reconfiguraci�n mec�nica alguna.

\n \nPoses de flexibilidad y movilidad del Unitree G1-U8 EDU: sentadilla profunda, marcha lateral, extensi�n de brazos, postura de carrera y demostraciones de articulaci�n corporal completa \n \n

Percepci�n 360�: LiDAR, c�mara de profundidad y matriz de micr�fonos

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La locomoci�n b�peda aut�noma exige sensado ambiental multimodal en tiempo real. El G1-U8 EDU monta dos sensores complementarios en la cabeza: un LiDAR 3D LIVOX-MID360 y una c�mara de profundidad Intel RealSense D435i. La combinaci�n es deliberada: el LiDAR proporciona nube de puntos dispersa pero de largo alcance en casi cualquier condici�n de iluminaci�n, mientras que el D435i a�ade profundidad densa de campo cercano con informaci�n de color RGB para clasificaci�n de objetos y estimaci�n de pose de agarre.

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LiDAR 3D LIVOX-MID360

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El MID360 opera con un patr�n de digitalização no repetitivo que alcanza 360� de campo visual horizontal y hasta 59� de campo visual vertical, publicando nubes de puntos a 10 Hz mediante un tema DDS. Su digitalização omnidireccional lo hace especialmente eficaz para SLAM (mapeo y localizaci�n simult�neos), una capacidad integrada directamente en los servicios de programa del G1 EDU. El flujo de datos del LiDAR se expone a trav�s del tema rt/utlidar/cloud_livox_mid360, y su IMU integrado publica a 200 Hz para fusi�n de sensores.

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C�mara de profundidad Intel RealSense D435i

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La D435i aporta profundidad est�reo de alta resoluci�n a hasta 60 fps, adem�s de color RGB y un IMU de 6 ejes. Su campo visual complementa al LiDAR para tareas de corto alcance: agarre de objetos, evitaci�n de obst�culos inferiores a 1 m y estimaci�n de pose humana. Los flujos de imagen son accesibles directamente a trav�s del SDK de RealSense o del controlador ROS2 que corre en el Jetson Orin NX integrado.

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Voz y audio

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Una matriz de cuatro micr�fonos con cancelaci�n de ruido y eco se aloja en la cabeza, alimentando un motor de reconocimiento de voz (ASR) sin conexi�n y un asistente de voz basado en GPT (firmware ? 1.3.0). Un altavoz est�reo de 5 W gestiona la s�ntesis de voz en salida. Juntos permiten interfaces de mando por lenguaje natural sin dependencia de la nube, una capacidad relevante en entornos de laboratorio con acceso restringido a internet.

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\n Veredicto del experto: El G1-U8 EDU ocupa una posici�n singular en el mercado de robots humanoides: es la �nica plataforma por debajo de 40 kg que combina una estructura cinem�tica completa de 41 GdL, un acelerador de IA integrado (NVIDIA Jetson Orin NX con 1.024 n�cleos Ampere), un LiDAR de producci�n y acceso abierto al SDK a este nivel de precio. La inclusi�n de manos Revo 2 Touch de cinco dedos con sensado t�ctil multimodal lo hace inmediatamente relevante para la investigaci�n en manipulaci�n diestra, un �rea donde la mayor�a de los competidores sigue recurriendo a ventosas. El par m�ximo de rodilla de 120 N.m (un 33 % superior al G1 est�ndar) permite transportar cargas �tiles significativas durante la marcha, lo que abre casos de uso en inspecci�n industrial y asistencia log�stica junto a las aplicaciones de investigaci�n tradicionales. \n
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\n Consejo t�cnico: Al desarrollar control de articulaciones a bajo nivel con unitree_sdk2, verifique siempre que el G1 est� en modo de depuraci�n antes de enviar comandos a los motores (pulse L2+R2 en el mando a distancia, confirme con L2+A). El programa de control de movimiento integrado env�a comandos de velocidad cero de forma peri�dica en tiempo de ejecuci�n. Si ambos programas est�n activos simult�neamente, las instrucciones conflictivas provocar�n vibraciones en el robot. El modo de depuraci�n detiene completamente el controlador integrado, otorgando a su programa SDK acceso exclusivo a los 29-41 motores articulares. \n
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El diagrama anotado a continuaci�n mapea todos los subsistemas de hardware principales a sus ubicaciones f�sicas en el cuerpo del robot: el LiDAR LIVOX-MID360 y la c�mara Intel RealSense D435i en la cabeza, la matriz de micr�fonos con cancelaci�n de ruido, el desglose de grados de libertad por brazo (Hombro 3 + Codo 2 + Mu�eca 2 opcional), el m�dulo de movimiento con par de 120 N.m, la velocidad de locomoci�n de 2 m/s, el cableado hueco en todas las articulaciones, la bater�a de liberaci�n r�pida de gran capacidad y la anatom�a de la pierna (Cadera 3 + Rodilla 1 + Tobillo 2).

\n \nDiagrama de par�metros t�cnicos del Unitree G1-U8 EDU: LiDAR LIVOX-MID360, c�mara de profundidad Intel RealSense D435i, matriz de micr�fonos de 4 canales, grados de libertad por brazo, par articular de 120 N.m, movilidad de 2 m/s, cableado hueco, bater�a de liberaci�n r�pida y desglose articular de la pierna \n \n

NVIDIA Jetson Orin NX: aceleraci�n IA integrada

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El G1-U8 EDU incorpora dos unidades de computaci�n. PC1 ejecuta la pila de control de movimiento propietaria de Unitree y no es accesible para los usuarios finales. PC2 � el NVIDIA Jetson Orin NX � es la unidad de desarrollo disponible en la direcci�n IP 192.168.123.164 y es el destino de todo el trabajo de desarrollo secundario. Su GPU Ampere de 1.024 n�cleos, 16 GB de memoria unificada y 2 TB de almacenamiento SSD proporcionan capacidad suficiente para ejecutar redes neuronales en tiempo real, incluyendo pol�ticas de aprendizaje por imitaci�n y por refuerzo entrenadas en Isaac Gym y desplegadas a una frecuencia de control de 500 Hz.

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SDK abierto: de ROS2 al aprendizaje por refuerzo

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El desarrollo secundario est� plenamente respaldado y documentado en detalle. La biblioteca C++ unitree_sdk2 expone tanto el control de motores a bajo nivel (comandos directos de par/posici�n/velocidad a 500 Hz) como los servicios de locomoci�n de alto nivel (posici�n de pie, marcha, carrera, sentadilla, equilibrio) mediante una interfaz RPC limpia. Los enlaces Python (unitree_sdk2_python) est�n disponibles para prototipado. La compatibilidad con ROS2 se proporciona a trav�s de un adaptador Cyclone DDS: el estado de cada articulaci�n, la nube de puntos del LiDAR, los fotogramas de c�mara y las lecturas de la IMU son accesibles como temas ROS2 est�ndar sin tipos de mensaje personalizados.

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Especificaciones t�cnicas del Unitree G1-U8 EDU

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Dimensiones mec�nicas

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Alto � Ancho � Grosor (posici�n vertical)1320 � 450 � 200 mm
Alto � Ancho � Grosor (plegado)690 � 450 � 300 mm
Peso (con bater�a)Aproximadamente 35 kg+
Longitud pantorrilla + muslo0,6 m
EnvergaduraAproximadamente 0,45 m
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Grados de libertad

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GdL totales (configuraci�n G1-U8 EDU)41 (hasta 43 en configuraciones EDU alternativas)
GdL de una pierna6 (Cadera 3 + Rodilla 1 + Tobillo 2)
GdL de la cintura1 est�ndar (opcionalmente 2 ejes adicionales)
GdL de un brazo5 (Hombro 3 + Codo 2)
GdL de una mano7 (mano Dex3-1 de tres dedos) + 2 GdL opcionales de mu�eca
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Rango de movimiento articular (EDU)

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Articulaci�n de cinturaZ �155�, X �45�, Y �30�
Articulaci�n de rodilla0~165�
Articulaci�n de caderaP �154�, R -30~+170�, Y �158�
Articulaci�n de mu�ecaP �92,5�, Y �92,5�
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Actuadores y sistema de transmisi�n

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Rodamiento de salida articularRodamientos de rodillos cruzados de grado industrial (alta precisi�n, alta capacidad de carga)
Tipo de motor articularPMSM de rotor interno de baja inercia y alta velocidad (motor s�ncrono de imanes permanentes)
Par m�ximo articulaci�n de rodilla120 N.m
Carga m�xima del brazoAproximadamente 3 kg
Cableado interno hueco en todas las articulacionesS�
Codificador articularCodificador doble
Sistema de refrigeraci�nRefrigeraci�n por aire local
Velocidad m�xima de locomoci�n2 m/s
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Computaci�n y electr�nica

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Potencia de computaci�n b�sica (control de movimiento)CPU de alto rendimiento de 8 n�cleos
M�dulo de computaci�n de alto rendimientoNVIDIA Jetson Orin NX (16 GB, GPU Ampere de 1.024 n�cleos, 918 MHz m�x.)
Fuente de alimentaci�nBater�a de litio de 13 celdas en serie
WiFi / BluetoothWiFi 6, Bluetooth 5.2
Direcci�n IP de la unidad de desarrollo192.168.123.164
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Sensores de percepci�n

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LiDAR 3DLIVOX-MID360 (360� horizontal, 59� vertical, 10 Hz)
C�mara de profundidadIntel RealSense D435i
Matriz de micr�fonos4 canales, cancelaci�n de ruido, cancelaci�n de eco
Altavoz5 W est�reo
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Bater�a y alimentaci�n

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Bater�a inteligente (liberaci�n r�pida)9000 mAh
Cargador54V 5A
Autonom�a de bater�aAproximadamente 2 h
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Programa y desarrollo

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Actualizaci�n OTA inteligenteS�
SDK de desarrollo secundarioS� � unitree_sdk2 (C++ / Python), ROS2 (Foxy / Humble)
Protocolo de comunicaci�nDDS (Cyclone DDS), compatible con tipos de mensaje ROS2
Interfaces externas2� GbE (RJ45), 4� USB 3.0 Tipo-C, 1� USB 3.2 Gen2 Tipo-C (DP1.4), salidas de alimentaci�n 12V/24V/VBAT
Mando a distancia port�tilS� (incluido)
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Mejoras exclusivas del G1-U8 EDU

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Manos diestrasDos manos Revo 2 Touch de cinco dedos
Modalidades de sensado t�ctilPresi�n, fricci�n, fuerza direccional, detecci�n de proximidad
GdL totales en configuraci�n U8 EDU41
Garant�a2 a�os
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Contenido del paquete

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  • Robot humanoide Unitree G1-U8 EDU (totalmente ensamblado)
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  • 1 � Bater�a inteligente de 9000 mAh (liberaci�n r�pida)
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  • 1 � Cargador (54V 5A)
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  • 1 � Mando a distancia port�til
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  • 2 � Manos Revo 2 Touch de cinco dedos (preinstaladas)
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C�mo arrancar el Unitree G1-U8 EDU (m�todo de suspensi�n)

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El procedimiento de arranque en suspensi�n es el m�todo recomendado para desarrollo y ensayos, ya que garantiza que el robot pueda asumir su postura inicial de forma segura sin riesgo de ca�da. Se requiere un bastidor protector con gancho de suspensi�n.

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Paso 1 � Fijar el robot al bastidor protector

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Conecte el G1 al bastidor protector mediante el gancho de suspensi�n en la parte trasera del robot. Verifique que las cuatro ruedas del bastidor est�n bloqueadas antes de continuar.

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Paso 2 � Instalar la bater�a de liberaci�n r�pida

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Deslice la bater�a de 9000 mAh en la ranura lateral del fuselaje, alineando el conector correctamente. Empuje hasta escuchar un clic audible. No fuerce la inserci�n; el clic confirma el asiento correcto.

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Paso 3 � Encender el robot

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Pulse brevemente el bot�n de encendido de la bater�a una vez, luego mant�ngalo pulsado m�s de 2 segundos para encender. La secuencia de arranque dura aproximadamente 1 minuto. El inicio correcto se confirma cuando las articulaciones del tobillo alcanzan su l�mite con un sonido audible.

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Paso 4 � Entrar en estado de preparaci�n

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Espere 30 segundos tras el sonido de arranque, luego pulse L2+B en el mando para entrar en modo amortiguado, seguido de L2+UP para entrar en estado de preparaci�n. El robot adoptar� lentamente su postura erguida en un plazo de 5 segundos.

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Paso 5 � Bajar de la suspensi�n e iniciar la operaci�n

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Baje lentamente la cuerda de suspensi�n hasta que los pies del robot toquen el suelo. Pulse R2+A en el mando para entrar en el modo de control de movimiento. Una vez estabilizada la marcha, suelte completamente el gancho. Utilice los joysticks izquierdo y derecho para controlar el desplazamiento. Parada de emergencia: pulse L2+B en cualquier momento para entrar en modo amortiguado.

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�Qu� lenguajes de programaci�n y entornos admite el G1-U8 EDU para desarrollo secundario?

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El G1-U8 EDU es compatible con C++ y Python a trav�s de la biblioteca oficial unitree_sdk2, que se comunica con el robot mediante DDS (Cyclone DDS). La compatibilidad completa con ROS2 est� disponible para Foxy (Ubuntu 20.04) y Humble (Ubuntu 22.04). Todos los temas de sensores (LiDAR, c�mara, IMU, estados articulares) son accesibles como tipos de mensaje ROS2 est�ndar. Tambi�n se proporcionan flujos de trabajo de aprendizaje por refuerzo con Isaac Gym y la biblioteca rsl_rl, junto con modelos URDF publicados en GitHub.

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�Cu�l es la diferencia entre el G1 EDU est�ndar y la variante G1-U8 EDU?

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El G1-U8 EDU incorpora sobre la edici�n avanzada del G1 EDU est�ndar dos manos Revo 2 Touch de cinco dedos, que proporcionan sensado t�ctil multimodal (presi�n, fricci�n, fuerza direccional y detecci�n de proximidad) en cada yema de dedo. Esto eleva el total de grados de libertad a 41 y habilita tareas de manipulaci�n diestra que requieren retroalimentaci�n de fuerza, imposibles con la mano Dex3-1 de tres dedos del EDU base. El G1-U8 EDU incluye adem�s una garant�a de 2 a�os desde distribuidores certificados.

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�Puede el G1-U8 EDU realizar SLAM y navegaci�n aut�noma en interiores?

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S�. El G1 EDU incluye un servicio de navegaci�n SLAM integrado (unitree_slam) que utiliza el LiDAR LIVOX-MID360. Admite construcci�n de mapas, inicializaci�n de posici�n, navegaci�n punto a punto (objetivos dentro de 10 m) y pausa/reanudaci�n de la navegaci�n, todo configurable a trav�s de una API RPC. El entorno operativo recomendado son espacios interiores est�ticos con abundantes caracter�sticas y menos de 45 m en cualquier eje.

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�C�mo se accede al NVIDIA Jetson Orin NX para desarrollo personalizado?

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Conecte su equipo de desarrollo al puerto Ethernet del hombro del G1 y configure su tarjeta de red en la subred 192.168.123.X (por ejemplo, 192.168.123.99). La unidad de desarrollo Jetson Orin NX (PC2) es accesible en la direcci�n IP 192.168.123.164. Acceda mediante SSH con el nombre de usuario "unitree" y la contrase�a predeterminada indicada en la documentaci�n. Aseg�rese siempre de haber entrado en modo de depuraci�n (L2+R2 en el mando) antes de ejecutar sus propios programas de control para evitar conflictos de instrucciones con el controlador de movimiento integrado.

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Especificaciones del Robot

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