产品基础说明

XGO-Rider2

XGO-Rider2:全球首款桌面级树莓派双轮足AI 机器人

XGO-Rider2 最初由众筹平台 Kickstarter 的支持者出资研发,现已从一款众筹成功的产品,发展成为桌面级控制理论研究的标准实验平台。

XGO-Rider, World’s First Desktop Wheel-Legged Robot with AI

一分钟快速入门XGO-Rider

1. 产品概述:形态的进化 (Product Overview)

XGO-Rider2 是由 Raspberry Pi CM5 驱动的桌面级轮足机器人。

传统机器人往往陷入“二选一”的困境:轮式机器人效率高但地形适应性差,足式机器人适应性强但移动缓慢。XGO-Rider2 通过创新的混合驱动系统 (Hybrid Drive System) 打破了这一僵局:

  • 极速行进 (Wheels):集成 FOC (磁场定向控制) 轮毂电机,实现静音、高速且自平衡的移动能力。

  • 动态悬挂 (Legs):采用高扭矩 (4.5kg.cm) 串行总线舵机作为可变悬挂系统。

这种独特的架构使其不仅能实现全向移动,还能动态调整机身高度与俯仰角度,以生物般的敏捷性穿越复杂地形。

图一 XGO-Rider2机器人

2. 核心技术矩阵 (Core Technologies)

工业级自平衡算法 (Industrial-Grade Self-Balancing)

利用高精度 IMU 和闭环控制算法,XGO-Rider2 本质上是一个可编程的倒立摆 (Inverted Pendulum) 系统。即便在负载或通过不平整路面时,它也能保持如磐石般的稳定性。

FOC 静音机动 (FOC Silent Maneuvering)

无刷轮毂电机采用 FOC 矢量控制技术驱动。这不仅提供了极高的扭矩密度,更实现了近乎“耳语级”的静音运行,使其成为教室和办公室环境的完美选择。

边缘 AI 计算 (Edge AI Computing)

内置的 Raspberry Pi CM5 赋予了它强大的机载算力,支持运行:

  1. 计算机视觉:基于 500 万像素摄像头的人脸识别与手势交互。

  1. 大模型交互:支持接入豆包等大语言模型进行语音对话。

  • 图二 XGO-Rider2机器人爆炸图

3. 科研与教育价值 (Developer & Research Value)

XGO-Rider2 已被广泛应用于高校的现代控制理论教学中,是理论连接实践的最佳载体:

  • LQR 控制 (Linear-Quadratic Regulator):学生可以在 Python 环境中直接整定平衡参数,直观理解线性二次型调节器原理。

  • 运动学解耦 (Kinematic Decoupling):深入研究如何将机身姿态(横滚)与轮式移动进行解耦控制。

  • 二次开发:开放 ESP32 下位机SDK及结构 STP 文件,支持深度定制。

4. 硬件规格参数 (Specifications)

4.1 综合参数 (General Parameters)

XGO-Rider2 将高性能计算单元集成于轻量化的可变高度底盘之中。

参数项

规格详述

处理器

Raspberry Pi CM5 (四核主控) + ESP32 (运动协处理器)

尺寸

135 × 118 × 116~158mm (高度动态可调)

重量

560g

机身材质

机身:航空铝合金 & ABS 工程塑料

腿部:碳纤维连杆 (Carbon Fiber)

显示屏

2.0 英寸 IPS 彩屏 (320*240)

视觉传感器

500 万像素 OV5647 摄像头

音频系统

双 MEMS 麦克风阵列 + 扬声器 (8Ω 2W)

电源系统

18500 2S 1400mAh

高放电倍率电池 (续航约 1 小时)

4.2 关节驱动系统 (Joint Actuation System)

腿部关节采用高性能伺服系统,确保动态悬挂的响应速度。

参数项

规格详述

类型

串行总线舵机 (带磁编码器)

齿轮材质

CNC 铝合金 + 7075 铝 (镀钛工艺)

输出扭矩

4.5 kg.cm

响应速度

0.08s / 60°

工作电压

4.8V ~ 7.4V

4.3 轮式驱动系统 (Drive Actuation System)

动力核心采用直驱无刷方案,兼顾速度与控制精度。

参数项

规格详述

类型

FOC 无刷轮毂电机 (BLDC)

KV值

75 RPM/V (高扭矩优化版)

额定扭矩

0.13 N.m

空载转速

400 RPM

额定电流

940mA

5. 包装清单 (In the Box)

  • XGO-Rider2 机器人主机

  • 包装盒 (20×15×15cm)

  • 用户使用手册

  • Type-C 数据线 & USB Hub 扩展坞

  • Micro-HDMI 视频线