日本でも研究用に数百万円で買える！ロボット工学的に見たUnitreeの設計思想と実装構造

中国・杭州に拠点を置く Unitree Robotics（杭州宇树科技有限公司） は、急速に世界的な注目を集める次世代ロボット企業です。特に低価格かつ高性能な四足歩行ロボット／ヒューマノイドロボットを開発し、研究機関から産業用途まで幅広く展開。この記事では、エンジニアの視点からその設計技術を精緻に解析します。

1. 四足歩行ロボット（Go2シリーズ）

1.1 ハードウェア構成

特筆すべきは、脚先に駆動輪（7インチタイヤ）を搭載したGo2-Wモデル。歩行と車輪駆動のハイブリッドで段差70cm超をクリアする移動性能を実現。

1.2 制御系の実装

• バランス制御：脚部の6軸IMUに加え、LiDARで前方地形をリアルタイム補正。
• 歩容生成：動的歩行計画アルゴリズム（ZMP + 強化学習）
• ソフトウェア：ROS2ベース（C++で書かれた低レイヤ制御）、Pythonで上位操作可能

2. ヒューマノイド：H1とG1の設計詳細

2.1 Unitree H1（研究開発モデル）

制御技術

• 脚部制御：動的歩行制御（MPC + RLベース）、特に傾斜地・不整地への対応力が強化。
• Sim2Real転移：歩行制御はPyBullet / Isaac Gym (NVIDIA製、現在はIsaac LabとIsaac Simとして機能強化されている)にて強化学習 → 実機へゼロショット転送。

2.2 Unitree G1（量産向けヒューマノイド）

構造設計上の特筆点

• 全身アルミ合金シャーシにカーボン補強
• バッテリー交換が3秒で可能なモジュール式電源設計
• 二足歩行＋片足ジャンプまで実装済み

3. AI・ソフトウェア基盤

3.1 UnifoLM：ロボット向け大規模統合モデル

• 位置、力、視覚、音声を統合するマルチモーダル表現空間を構築
• 特徴：身体感覚＋知覚を連動させた"具身知能"に近づく設計

3.2 制御アーキテクチャ（推定）

• OS：Linuxベースリアルタイムカーネル（Preempt-RT or Xenomai）
• 通信バス：CAN-FD or EtherCATベースでジョイント同期
• ロコモーション計画：Footstep Planning + Online Balance Controller
• スタック：Isaac Gym（上を参照） / MuJoCo / RLlibで学習→ONNX変換→実機にデプロイ

4. 日本展開と活用可能性

• 価格帯：H1とG1はプロトタイプを調達可能
• 提供体制：TechShare社（東京）経由で導入可。ROSパッケージ・開発支援あり
• 用途想定：物流倉庫内ピッキング支援、大学／高専での研究用教材、ヒューマノイド学習環境としての汎用応用

まとめ：Unitreeが日本エンジニアにとって魅力的な理由

• 量産モデルながら本格的な歩行制御／センサ設計が実装済み
• オープンな制御系・再現性の高いプラットフォーム
• 強化学習・模倣学習のトレンドに親和性のある設計

→「ヒューマノイドを一から自作する前に、まずUnitreeを徹底解析せよ」
これが今、現場設計者にとって最も早い近道かもしれません。

（完成体を購入して分解、解析する方法論については次の投稿を参照。ヒューマノイド量産に踏み出す第一歩『先進モデルのハンズオン分析』とは？　）
）

参考文献

1. Unitree公式サイト：https://www.unitree.com
2. arXiv：H1動的歩行制御論文（https://arxiv.org/abs/2502.17219）
3. arXiv：G1模倣学習アーキテクチャ論文（https://arxiv.org/abs/2502.08378）
4. TechShare Japan（日本販売代理店）：https://techshare.co.jp/product/unitree
5. 製品マニュアル、販売価格、ROSパッケージ仕様書（TechShare資料より）