Introdução ao Unitree G1

Ligando o robô

Botão na bateria: pressione rapidamente + segure (+2 seg). Demora ~1-2 minutos para ligar.

Usando o controle remoto

Antes de executar qualquer comando remotamente, precisamos colocar o robô no estado correto. Como estamos usando um Unitree G1 EDU+ com controle R3-1, siga essa sequencia:

• L2 + B para colocar o robô em damping.
• L2 + UP para colocar o robô em ready.
• R2 + A para entrar no estado motion.
• START para alternar entre parado e andando.

Máquina de estados:

Instruções de segurança

• Tenha uma pessoa próxima ao robô, pronta para apoiá-lo pelos ombros.
• Use a corda de segurança ou suporte, se disponível.
• Nos documentos do R3-1 e G1 mais novos, L2 + B é o modo damping. É a parada de emergência suave.
• Use L2 + B apenas se o robô ficar instável ou entrar em um estado inesperado.

Diferença importante

Manuais antigos do G1 mencionam L1 + A para damping, L1 + UP para ready e R2 + X ou R1 + X para controle de operação. O mapeamento do R3-1 é diferente, como visto acima.

Modo Debug

É possível desabilitar o controlador de locomoção colocando o robô no Debug Mode. Isso permite assumir o controle total do robô.

1. Com o G1 suspenso e em estado de damping, pressione a combinação L2 + R2 no controle remoto. O G1 entrará em modo debug.
2. Pressione L2 + A para entrar em modo de posição (position mode) e assumirá uma posição específica de diagnóstico.
3. Pressione L2 + B para retornar ao estado de damping.

Arquitetura

A stack de software é executada no computador de locomoção (locomotion computer) embarcado. Ela é responsável pelo controle de baixo nível do robô, incluindo o controle dos motores, o processamento dos dados dos sensores e a comunicação com o computador de desenvolvimento.

A Unitree expõe APIs para interagir com o robô usando o middleware CycloneDDS. A biblioteca unitree_sdk2 permite se comunicar diretamente com o computador de locomoção via DDS. CycloneDDS e o ROS2 são compatíveis no nível DDS, então podemos usar o pacote ROS2 unitree_ros2 para se comunicar com o robô.

As bibliotecas unitree_sdk2 e unitree_ros2 são usadas para acessar as funcionalidades nativas do robô. Do ponto de vista da programação, as mãos robóticas e outros periféricos (como o LiDAR Livox) são tratados como complementos e é necessário configurar o driver de cada periférico separadamente.

Níveis de controle

Um conceito importante ao trabalhar com o SDK ou o driver ROS é o controle de "alto nível" (high-level) e "baixo nível" (low-level). O controle de alto nível refere-se ao controle do robô como um todo, enquanto o de baixo nível refere-se ao controle de cada junta ou motor individualmente. Os pacotes unitree_sdk2 e unitree_ros2 fornecem APIs para ambos os níveis.

No robô G1, o controle de alto nível abrange principalmente as juntas da parte inferior do corpo. É o controlador de locomoção da Unitree que cuida do controle de baixo nível para manter o robô equilibrado e capaz de realizar movimentos dinâmicos. Para as juntas da parte superior, você precisará implementar seus próprios algoritmos de controle de baixo nível.

Com esse conceito em mente, é possível que comandos conflitantes sejam enviados ao robô. Por exemplo, se tanto o controlador de locomoção da Unitree quanto o seu próprio controlador tentarem controlar a mesma junta, o resultado pode ser imprevisível. Esse problema pode ser melhor tratado pela Unitree em versões futuras. Por enquanto, esteja atento a essa questão e implemente sua lógica de controle com cuidado.

Rede e interfaces

Os dispositivos de rede do G1 usam os seguintes endereços IP:

Dispositivo	IP	Máscara	Usuário/Senha
Computador de Locomoção	192.168.123.161	255.255.255.0	não aberto ao usuário
Computador de Desenvolvimento (PC2)	192.168.123.164	255.255.255.0	unitree/123
LiDAR Livox Mid-360	192.168.123.20	255.255.255.0	N/A
G1 MCU	—	—	acessado via Computador de Locomoção

O Computador de Desenvolvimento (PC2) é o que acessamos via SSH. O G1 MCU é o microcontrolador de baixo nível das juntas e motores e não possui IP próprio, os dados são lidos através do Computador de Locomoção via protocolo DDS.

O robô oferece as seguintes interfaces:

Nº	Conector	Descrição	Especificação
1	XT30UPB-F	VBAT	Saída de bateria 58V/5A (conectado diretamente à bateria)
2	XT30UPB-F	24V	Saída 24V/5A
3	XT30UPB-F	12V	Saída 12V/5A
4	RJ45	1000 BASE-T	GbE (gigabit Ethernet)
5	RJ45	1000 BASE-T	GbE (gigabit Ethernet)
6	Type-C	Type-C	USB 3.0 host, saída 5V/1.5A
7	Type-C	Type-C	USB 3.0 host, saída 5V/1.5A
8	Type-C	Type-C	USB 3.0 host, saída 5V/1.5A
9	Type-C	Alt Mode Type-C	USB 3.2 host e DP1.4
10	5577	I/O OUT	12V: saída 12V/3A

É possível acessar o computador de desenvolvimento conectando um adaptador Type-C para HDMI na porta 9 para usar um monitor e teclado.

O método recomendado é conectar um computador externo via Ethernet usando as portas 4 ou 5.