Ringkasan yang dihasilkan AI: Permohonan IPO KuCoin Science and Technology Board untuk Yushu Technology telah diluluskan, robot telah meningkat dari memutar sapu tangan menjadi somersault dan seni bela diri di Perayaan Tahun Baru Imlek, sementara robot dari pengeluar telefon bimbit memecahkan rekod separuh maraton manusia. Artikel ini menguraikan secara terperinci empat sistem peranti keras robot: rangka, sendi, sensor, dan sistem elektrik serta pengiraan. Bahan rangka telah berkembang dari keluli kepada aloi aluminium, aloi magnesium, dan aloi titanium, yang perlu menyeimbangkan ringan dan ketahanan terhadap kesan; aktuator merupakan komponen paling mahal, menyumbang kira-kira 51%, dibahagikan kepada aktuator putaran dan lurus, yang mengandungi komponen tepat seperti pengurang, motor, batang ulir, dan encoder; sensor termasuk IMU, kamera, LiDAR, dan sistem sentuhan; cip menggunakan arsitektur "otak + otak kecil". Artikel menunjukkan bahawa walaupun kepersamaan rantai bekalan komponen dengan telefon bimbit dan kereta melebihi 80%, cabaran sebenar terletak pada integrasi peringkat sistem, keseimbangan kejuruteraan, dan konsistensi pengeluaran berskala besar, di mana kedewasaan rantai bekalan merupakan faktor utama dalam evolusi robot.

Penulis artikel, sumber: 36氪

Perangkap jasmani robot bentuk manusia

Pada 1 Jun, permohonan IPO Yu Shu Technology di Board Skala Sains dan Teknologi berjaya diluluskan oleh Jawatankuasa Semakan Senarai Bursa Shanghai. Baru-baru ini, Yu Shu juga telah melancarkan mekanik berubah bentuk pertama yang boleh membawa manusia. Sejauh manakah kita dari pelaksanaan sebenar robot?

Tahun lalu di Gala Tahun Baru Cina, robot masih berputar-putar sapu tangan dan menari yange, tetapi tahun ini mereka sudah maju ke tahap lebih sukar seperti salto dan seni bela diri. Kini, bahkan robot yang dibuat oleh pengilang telefon bimbit juga mampu memecahkan rekod manusia di atas kuda separuh. Mengapa perkembangan utama robot dalam dua tahun terakhir begitu pantas?

Untuk memahami evolusi ontologi robot lebih lanjut, kami mengunjungi beberapa syarikat robot terkemuka dan berbincang dengan beberapa pakar industri: apakah cabaran sebenar dalam pembuatan robot? Adakah rintangan pembuatan robot benar-benar rendah? Apakah palisade sebenar syarikat robot?

Dalam artikel ini, kami akan menguraikan setiap komponen pada robot tersebut; percayalah, setelah anda membaca hingga selesai, anda juga akan mampu menyusun sebuah robot sendiri.

01 Bahan rangka: Keseimbangan antara ringan dan ketahanan terhadap kesan

Robot memiliki pelbagai peralatan keras, yang boleh diklasifikasikan secara kasar kepada empat sistem: rangka yang menyokong keseluruhan struktur, sendi yang menggerakkan rangka, sensor yang mengesan persekitaran, dan sistem elektrik serta pengiraan yang mengendalikan tubuh. Kita akan bermula dengan rangka.

Jika sebuah kereta yang bergerak pada kelajuan 60 km/j menabrak seorang manusia tiruan, akibat daya impak yang besar, manusia tiruan itu akan terlempar dan hancur berkeping-keping. Namun, bagi robot berbentuk manusia, menanggung daya impak seperti ini telah menjadi “rutin”.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Setiap kali robot melakukan somersault dan menyentuh tanah, ia mengalami percepatan puluhan g, yang mungkin lebih tinggi daripada kereta dan pesawat angkasa, dan sebanding dengan percepatan apabila kereta berlanggar dengan dinding.

Ini menimbulkan cabaran terhadap bahan struktur robot: ia perlu cukup ringan untuk melakukan somersault, tetapi juga cukup kuat untuk menahan daya impak yang begitu besar, jika tidak, sekali somersault, komponen-komponennya mungkin terlepas. Oleh itu, cabaran pertama robot ialah mengkaji bahan rangka.

WABOT-1, robot berskala penuh pertama di dunia, terutama terbuat dari keluli, dengan berat sekitar 160 kg, mungkin sekali melompat pun boleh mencipta lubang di lantai, apatah lagi melakukan somersault.

Kemudian, dari ASIMO Honda, Atlas versi hidraulik awal Boston Dynamics, hingga Tesla Optimus generasi pertama, aloi aluminium menjadi pilihan utama, dengan ketumpatan hanya sepertiga besi.

Sekarang industri telah mula mengkaji bahan-bahan tambahan seperti aloi magnesium, yang ketumpatannya lebih rendah sepertiga berbanding aluminium, dan secara tempatan menggunakan aloi titanium yang lebih kuat, seperti sendi lutut dan pergelangan kaki yang sering mengalami kesan impak.

Yang menariknya, rangka keras ini menyerap kesan kejutan untuk robot, tetapi pembekal kelihatannya hanya mendapat "upah susah".

Pengarah pembelian sebelumnya di sebuah syarikat robot

Harga jual akhir kerangka, selepas mengurangkan kandungan logamnya sendiri dan bahan buangan yang dibuang, nisbahnya sebenarnya sangat rendah. Kerangka akhirnya dijual berdasarkan kos logam ditambah kos pemprosesan; sebahagian besar kos masih berasal daripada logam di dalamnya, dan tidak mungkin diturunkan. Kos pemprosesannya masih dalam julat yang munasabah, dan apabila jumlahnya meningkat, kos pemprosesannya akan mendekati sangat rendah kerana tidak ada rintangan besar.

Selain rangka utama ini, bahagian luaran robot boleh dibahagikan kepada dua kategori:

Satu kategori ialah bahagian hiasan dan perlindungan, yang terutamanya digunakan di dada, belakang, dan kepala, dengan bahan dari plastik, TPU tiruan kulit hingga kain, pelbagai jenis, terutama untuk mengurangkan kehausan dan memberikan rasa yang lebih mesra. Walaupun beberapa robot kelihatan mempunyai badan logam, sebenarnya ia adalah cangkang plastik yang dilapiskan dengan cat logam.

Jenis lain ialah kulit bionik yang membuat robot kelihatan seperti manusia, di mana kulit tersebut tidak hanya perlu berasa seperti manusia, tetapi juga perlu ditanamkan sensor sentuhan di bawah kulit.

Di luar rangka dan kulit, bahagian yang benar-benar membolehkan robot melakukan pelbagai gerakan sukar ialah sendi, yang juga merupakan bahagian paling mahal, paling teknologi padat, dan paling penuh cerita dalam keseluruhan peranti keras robot.

02 Membongkar pelaksana: Sendi adalah bahagian paling mahal dan paling sukar

Kebanyakan orang pasti telah menonton video robot menari atau melakukan somersault, yang dilakukan melalui penangkapan gerakan manusia, kemudian melatih model untuk memetakan gerakan tersebut ke tubuh robot.

Beberapa tahun lalu, kami terkejut melihat Atlas dari Boston Dynamics melakukan somersault, tetapi sekarang mungkin semua orang sudah menganggapnya biasa saja, dan sebabnya ialah sendi robot telah berubah dari sistem hidraulik kepada motor.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Dahulu kita tidak mampu menghasilkan sendi sehebat ini, sendi pada masa itu mempunyai prestasi yang sangat lemah, dan sulit untuk melakukan somersault. Dalam dua tahun terakhir, kemajuan teknologi sendi sangat besar.

Sendi dikenali dalam industri sebagai aktuator, dan dibahagikan kepada aktuator putaran dan aktuator lurus. Mari kita ambil contoh bahu untuk melihat bagaimana ia menggerakkan pergerakan tubuh.

Bahu mempunyai tiga darjah kebebasan: ayunan depan-belakang, angkatan atas-bawah, dan putaran dalam-luar, yang dikenali sebagai pitch, roll, dan yaw. Secara asasnya, semua gerakan ini adalah putaran, jadi dengan kombinasi tiga aktuator putaran, lengan boleh bergerak secara bebas ke arah X, Y, dan Z.

Pada sendi lutut, biasanya hanya diperlukan satu darjah kebebasan, jadi satu penggerak putaran atau penggerak lurus sudah mencukupi. Penggerak lurus berfungsi seperti otot tubuh manusia, dengan menarik untuk menggerakkan batang utama secara atas-bawah.

Untuk melakukan satu gerakan ekstrem, diperlukan kerjasama rapat antara puluhan aktuator di seluruh tubuh; sebarang keterlambatan reaksi atau penyimpangan kekuatan sedikit sahaja akan menyebabkan jatuh.

Apakah struktur di dalam penggerak-penggerak ini? Penggerak putaran dan penggerak lurus kedua-duanya mempunyai sistem servomekanisme yang terdiri daripada motor, encoder, pemandu, dan sensor. Perbezaan utama antara keduanya ialah, penggerak putaran ialah motor servomekanisme ditambah gear reducer, manakala penggerak lurus ialah motor servomekanisme ditambah ulir.

Mari kita mulakan dengan pengurang.

Mungkin anda pernah mendengar peranti ini, apabila gear pertama berputar 10 kali, gear kedua hanya berputar 1 kali, gear ketiga hanya 0.1 kali, dengan jumlah keseluruhan 100 gear, dan seterusnya; jika ingin membuat gear terakhir berputar satu kali, maka gear pertama perlu berputar sebanyak Googol kali, iaitu 1 diikuti dengan 100 sifar, dan tenaga yang diperlukan melebihi jumlah tenaga keseluruhan alam semesta.

Ini adalah reducer besar, pada dasarnya merupakan tuas besar yang mengorbankan kelajuan untuk mendapatkan kekuatan. Mengapa sendi robot memerlukan reducer?

Kerana motor secara semula jadi bersifat "kelajuan tinggi, tork rendah": kelajuan boleh mencapai puluhan ribu putaran per minit, tetapi tork outputnya relatif kecil. Sementara itu, sendi robot memerlukan kawalan yang tepat; kita sukar untuk membuat motor berputar hanya beberapa darjah sambil mengangkat benda yang sangat berat. Oleh itu, diperlukan pengurangan kelajuan untuk mengurangkan kelajuan dan meningkatkan tork. Nisbah pengurangan kelajuan (atau nisbah gear) semakin besar, semakin banyak kelajuan berkurang, dan semakin tinggi tork output.

Tiga jenis gear reducer yang paling sering digunakan dalam industri ialah: planetary reducer, harmonic reducer, dan RV reducer. Kami akan menjelaskannya menggunakan model.

Pertama ialah gear penurun planet, nama nya sangat menggambarkan: motor disambungkan kepada gear pusat, yang menggerakkan tiga gear planet, kemudian gear planet menggerakkan gear besar di luar, seperti planet yang mengelilingi matahari. Ia mempunyai struktur kecil dan kos rendah, tetapi penurunan laju kecil, dengan putaran motor yang sama, tork output lebih rendah, oleh itu sering digunakan pada sendi tangan.

Apabila diperlukan tork yang lebih besar, harmonic drive akan digunakan. Di pusatnya terdapat wave generator yang menekan柔轮 menjadi bentuk elips. Biasanya,柔轮 hanya berbeza dua gigi dengan钢轮 yang tetap di luar.柔轮 hanya bersentuhan dengan钢轮 di dua kawasan simetri, jadi apabila wave generator di pusat berputar satu pusingan penuh,柔轮 hanya berputar dua gigi, membolehkan nisbah pengurangan yang sangat besar.

Torque output dari harmonic drive adalah kuat dan tepat, biasanya digunakan pada siku dan bahu robot untuk mencapai kawalan tepat pada lengan.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, ketika robot melakukan lentingan belakang, daya yang diterima setara dengan kesan kereta, yang juga menimbulkan cabaran besar terhadap gear reducer pada bahagian tertentu. Namun, struktur fleksibel gear reducer harmonik bermakna ketahanan terhadap kesan yang lemah, pada masa ini, gear reducer RV perlu digunakan.

RV reducer terdiri daripada gear planet peringkat pertama dan roda bergerigi sirkular peringkat kedua. Selepas pengurangan kelajuan pada peringkat pertama, cam eksentrik menggerakkan cakera sirkular untuk bergerak eksentrik, di mana cakera sirkular berjenayah dengan gigi jarum pada casing, mendorong casing berputar.

Dengan cara ini, nisbah pengurangan tidak hanya besar, tetapi kerana cakera sikloid memiliki beberapa gigi yang saling berpasangan secara serentak, kekakuan lebih baik dan ketahanan terhadap kesan lebih tinggi, biasa digunakan di sendi pinggul, sendi lutut, dan pinggang robot yang memerlukan ketahanan terhadap kesan.

Pengurang adalah komponen yang sangat tepat, sukar diproses, dan sukar menjamin kestabilan terhadap keausan jangka panjang, ini merupakan bahagian paling sukar dalam seluruh sendi.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Apabila digunakan dalam jumlah besar, kejituan gear dan kestabilan jangka panjang memerlukan tahap yang tinggi. Sebagai contoh, selepas beroperasi selama 1000 jam, ia menghasilkan pelbagai bunyi aneh atau prestasinya menurun; pada masa ini, algoritma pengawalan pergerakan mungkin sukar untuk disesuaikan, yang terlihat pada robot sebagai pergerakan berjalan yang tidak sebaik dulu, atau bahkan mulai berbelok secara perlahan-lahan.

Robot mungkin perlu melakukan banyak gerakan ekstrem dan sendiri boleh jatuh; kesan ini sangat mungkin merosakkan gear-gear kecil di dalamnya. Bagaimana kita boleh menghasilkan gear yang mempunyai prestasi tinggi, kos rendah, tahan lama, dan mampu menahan kesan apabila jatuh tanpa mudah rosak—ini adalah segitiga mustahil yang sangat mencabar.

Dengan kata lain, menciptakan satu pengurang kelajuan bukanlah suatu perkara yang sukar, tetapi yang sukar ialah mencipta sepuluh ribu pengurang kelajuan yang mempunyai prestasi yang seragam dan tahan lama.

Seterusnya, mari kita lihat actuator linear dan komponen utamanya—batang ulir.

Aktuator lurus boleh dikatakan paling menyerupai otot manusia; apabila lengan kita bergerak seperti ini, bukan sendi yang secara aktif berputar, tetapi otot yang menghubungkan dua tulang tersebut yang mengecut. Oleh itu, aktuator lurus hanya melakukan satu jenis gerakan, iaitu tolak dan tarik.

Beberapa robot menggunakan aktuator linear pada sendi lutut, yang mendorong dan menarik untuk meniru pergerakan otot lutut manusia. Apabila beberapa aktuator linear digabungkan melalui struktur tertentu, ia juga boleh mencapai putaran sendi. Cara pergerakan ini akan digunakan pada bahagian seperti pergelangan tangan dan pergelangan kaki.

Untuk membuat actuator linear, cara paling mudah ialah menggunakan sistem hidraulik; versi lama Atlas dari Boston Dynamics sebelum ini menggunakan silinder hidraulik linear sebagai utama, dengan kelebihan seperti kuasa tinggi, ketahanan terhadap kesan, dan ketumpatan kuasa yang tinggi. Mengapa versi lama? Kerana versi baharu mereka juga telah beralih kepada pemanduan motor, terutamanya kerana sistem hidraulik kompleks, mudah bocor minyak, dan ketepatan kawalan kurang baik berbanding motor.

Tetapi motor hanya boleh berputar, untuk menghasilkan gerakan lurus, diperlukan satu “penukar”, iaitu ulir pemindah.

Batang ulir memiliki ulir, dan apabila diputar, ia akan membawa mur bergerak secara linear, proses ini serupa dengan memutar skru. Untuk mengurangkan geseran, bola-bola digunakan di dalam batang ulir, dan ini dikenali sebagai batang ulir bola. Ada yang menggantikan bola dengan roller, yang memberikan umur lebih panjang, kapasiti beban lebih tinggi, dan kekakuan lebih baik, ini dikenali sebagai batang ulir roller planet. Selain itu, ada juga yang menggunakan batang ulir T.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Yang kini lebih banyak digunakan ialah ulir rol, yang memerlukan ketepatan pengilangan yang sangat tinggi, dan dalam perjalanan yang panjang, konsistensi anda perlu sangat baik; jika terdapat sebarang ketidaksempurnaan di tengah-tengah, ia menjadi cabaran besar terhadap algoritma kawalan antara mesin-mesin yang berbeza.

Beberapa aktuator linear juga digunakan bersama reducer untuk menghasilkan torka yang lebih tinggi daripada motor. Namun, dalam industri semasa, penggunaan aktuator linear masih jarang, terutamanya kerana tiga sebab: prestasi dinamik yang lemah, sukar untuk diperbuat, dan kos yang tinggi.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Sekarang, komponen yang paling banyak diproduksi secara masal dalam industri ini ialah sendi putar. Aktuator linear juga mempunyai beberapa aplikasi dalam industri ini, dengan ciri-ciri mampu menanggung beban yang lebih besar, dan dalam keadaan tertentu, ia boleh mengekalkan postur stabil tanpa kuasa, iaitu mampu mengunci sendiri. Namun, kami merasakan kelemahannya ialah prestasi dinamiknya mungkin sedikit lemah, kerana beban dan nisbah pengurangan yang besar menyebabkan gerakan kurang lincah. Selain itu, satu cabaran besar ialah sukar untuk menghasilkannya dalam jumlah besar dengan kos rendah, jadi pada masa ini, kami rasa ia belum sesuai untuk komersialisasi berskala besar. Kerana penggunaannya masih sedikit, jumlah penghantaran juga rendah, dan ia belum banyak diuji dalam skenario pelanggan, maka keseluruhan kosnya masih tetap tinggi.

Setelah membincangkan transmisi, mari kita bincangkan tenaga itu sendiri, iaitu motor dan sistem servo.

Motor yang biasa digunakan dalam badan robot ialah motor tork tanpa bingkai; berbanding motor tradisional, ia tidak mempunyai cangkang dan bantalan, hanya meninggalkan komponen paling penting, dengan tujuan untuk meminimumkan saiz dan membolehkan pemasangan langsung di dalam sendi.

Tangan cekap adalah istimewa, menggunakan motor cawan berongga yang lebih kecil, oleh itu kuasa outputnya tidak setinggi itu. Kesukaran tangan cekap bahkan lebih tinggi daripada keseluruhan badan robot.

Tantangan utama motor badan terletak pada tiga aspek: kecekapan dan pembuangan haba, saiz, dan kestabilan prestasi. Mari kita bincangkan terlebih dahulu kecekapan dan pembuangan haba.

Produk elektronik tidak dapat mengelakkan penghasilan haba; apabila haba terkumpul terlalu banyak dan melebihi julat kerja normal, prestasi akan menurun. Oleh itu, kecekapan motor, iaitu berapa banyak tenaga yang benar-benar digunakan untuk melakukan kerja, menjadi sangat penting. Sekiranya terlalu panas, sistem kawalan hanya boleh mengurangkan kuasa, contohnya, semasa melakukan somersault separuh jalan, tiba-tiba "kaki lemah" dan jatuh ke tanah.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Contoh awal yang pernah kami buat sebelum ini, dalam masa 10 minit, gerakan ekstrem ini hanya boleh dilakukan sekali sahaja. Selepas satu kali ujian, kurva prestasi seperti kelajuan dan tork keseluruhan berubah, mungkin disebabkan pemanasan di dalamnya; pada masa ini, perlu didinginkan terlebih dahulu sehingga suhunya turun sebelum boleh diteruskan. Masalah besar lain ialah kecekapan tenaga—berapa banyak tenaga yang dimasukkan berubah menjadi haba. Sebagai contoh, jika 5%, ia berbeza besar dengan 3%. Semua ini akan menghadkan prestasi, walaupun kemampuan peranti keras saya sangat kuat, saya masih tidak berani meningkatkan prestasi lagi.

Antara 3% dan 5%, mungkin kelihatan tidak begitu berbeza, tetapi perlu diperhatikan bahawa pemanasan motor bukan secara linear.

Apabila sendi melakukan gerakan ekstrem, arus seketika mungkin 3 hingga 5 kali ganda biasa, dan penghasilan haba adalah 9 hingga 25 kali ganda keadaan tertera. Ini bermakna kelajuan pengumpulan haba jauh melebihi had kemampuan pembuangan haba pasif sendi. Satu gerakan somersault boleh menyebabkan suhu sendi naik secara langsung dari kenaikan suhu 10 darjah menjadi 50 darjah. Oleh itu, selepas melakukan gerakan tersebut, motor perlu didinginkan sebelum robot dapat melanjutkan gerakan seterusnya.

Untuk meningkatkan kecekapan motor, ia perlu ditangani dari bahan motor, proses lilitan, dan reka bentuk struktur; kami tidak akan menjelaskan secara terperinci di sini.

Saat ini, kebanyakan sendi bergantung pada pendinginan pasif kerana badan menggunakan banyak logam, boleh diibaratkan sebagai heatsink besar; hanya sendi dengan kuasa sangat tinggi seperti kaki yang ditambah dengan pendinginan udara atau cecair.

Selain itu, penambahan langkah-langkah penyejukan akan membawa cabaran kedua, iaitu hadapan saiz.

Jurutera sedang berusaha memperkecil motor sendi sebanyak mungkin, selain untuk mengurangkan berat dan kos, lebih penting lagi semakin besar saiznya, semakin besar momen inersia, sehingga lebih sukar untuk mengubah keadaan pergerakan.

Sebagai contoh, apabila anda memutar seutas tali, semakin pendek tali tersebut, semakin pantas ia berputar; jika tali menjadi lebih panjang, kecepatan putarannya tidak hanya menjadi lebih perlahan, tetapi masa brek yang diperlukan untuk berhenti juga akan lebih panjang.

Tantangan ketiga ialah sama ada prestasi adalah stabil, iaitu berapakah jumlah putaran dan tork yang dapat dihasilkan apabila motor menerima arus tertentu, istilah industri menyebutnya sebagai lengkung TN. Ini akan mempengaruhi algoritma kawalan robot.

Contohnya, semasa melalui jalan yang tidak rata, sensor momen enam dimensi di pergelangan kaki merasakan ketidakrataan, dan untuk mengekalkan keseimbangan, arus perlu disesuaikan secara dinamik untuk mengawal tork motor. Jika lengkung TN tidak stabil, mungkin sistem kawalan masih mengeluarkan arahan yang sama, tetapi tork output motor mengalami penyimpangan, yang mengakibatkan jatuh.

Selain itu, lengkung TN juga memberi kesan besar terhadap latihan algoritma, kerana algoritma robot dilatih terlebih dahulu dalam sistem simulasi; jika lengkung TN dalam sistem simulasi berbeza besar daripada kenyataan, prestasi sebenar juga akan mengalami penyimpangan.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Saya akan memasukkan satu lengkung ke dalam sistem simulasi; dalam kenyataan, motor ini mampu mencapai atau bahkan melampaui lengkung ini, maka ia dapat melakukan prestasi dan gerakan yang diinginkan. Jika sebaliknya, ia berfungsi baik pada kelajuan rendah, tetapi prestasinya menurun apabila kelajuan meningkat, maka pasti terdapat beberapa gerakan ekstrem yang tidak dapat dilakukan, kerana beberapa gerakan paling sukar memerlukan kelajuan yang sangat tinggi serta daya ledak yang sangat tinggi.

Untuk mengawal bilangan putaran motor dengan tepat, diperlukan satu sistem servo yang terutamanya terdiri daripada encoder, penggerak, dan sensor.

Encoder digunakan untuk mengukur sudut, kelajuan, dan kedudukan rotor motor, membolehkan sistem mengetahui keadaan semasa motor.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Encoder sebenarnya sangat penting; kerana robot mempunyai gear reducer, ia memerlukan dua encoder untuk mengetahui posisi kedua-dua sisi input dan output, supaya pengawalan menjadi lebih tepat.

Penggerak akan menyesuaikan voltan dan arus yang diberikan kepada motor berdasarkan maklum balas dari encoder dan arahan kawalan dari “serebelum”.

Jenis sensor pelbagai, contohnya sensor tork mengukur tork output, sensor suhu mengukur suhu motor, mencegah terlalu panas, dan sebagainya.

Ini adalah komponen utama dalam pelaksana, seterusnya kita akan membincangkan keseluruhan pelaksana, mengapa ia merupakan kunci pengurangan kos? Apakah perbezaan besar antara pembangunan sendiri dan pembelian?

Menurut pengiraan Bank of America, aktuator merupakan komponen paling mahal pada robot, mewakili sekitar 51%.

Pengarah pembelian sebelumnya di sebuah syarikat robot

Baik tangan atau motor, motor (motor) dan control (pengawal), iaitu otot anda (aktuator), lebih mahal daripada tulang anda, mata anda (sensor), otak anda (cip), termasuk jantung anda (bateri).

Oleh itu, pelaksana adalah kunci utama untuk mengurangkan kos dalam pengeluaran berskala besar di masa depan, dan faktor utama ialah rantai bekalan China terlalu kompetitif; sebelum ini, banyak komponen yang memerlukan pemprosesan halus di pabrik negara lain, kini boleh ditemui pengganti di dalam negara.

Contohnya, Wolong Electric Drive yang memproduksi motor, Green Harmonic yang memproduksi reducer, Shuanghuan Transmission, Zhongdalide dan sebagainya, bahkan ada syarikat yang secara langsung menyediakan aktuator lengkap, seperti Sanhua Intelligent Control dan Tuopu.

Sekiranya penggerak siap boleh dibeli di pasaran, mengapa syarikat robot masih perlu menghabiskan masa dan usaha untuk membangunkannya sendiri? Mari kita bandingkan dua model ini.

Jika membeli produk jadi, kos pengembangan boleh dikurangkan dan kecekapan pembangunan ditingkatkan, tetapi kos bahan yang sepadan akan lebih tinggi, sukar untuk menyesuaikan mengikut keperluan sendiri, dan prestasi juga akan kurang mencukupi.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Sebahagian besar (eksekutor) syarikat tidak akan merekabentuk sesuatu yang anda inginkan secara khusus; mereka hanya menjual komponen piawai, yang kosnya relatif lebih tinggi. Jika sebuah syarikat mempunyai pasukan inti yang kecil dan pengalaman yang tidak mencukupi, pasti lebih baik untuk membeli daripada pihak lain, kerana ia akan mempercepatkan proses pembuatan produk ini.

Jika dibangun sendiri, ia boleh disesuaikan lebih baik dengan keperluan dan algoritma, dengan prestasi yang lebih tinggi, tetapi secara bersepadu memerlukan banyak usaha pembangunan.

Pilihan jalan mana lebih banyak dipertimbangkan berdasarkan skala syarikat dan kos, menurut penyelidikan kami, syarikat robot terkemuka saat ini lebih cenderung membangun sendiri, bahkan turut terlibat dalam reka bentuk di pihak pembekal.

Oleh itu, sendi robot bukan sekadar menyusun komponen-komponen bersama, tetapi juga perlu mencapai keseimbangan antara kekuatan, ketepatan, ketahanan, kos, dan berat dalam ruang yang sangat kecil, sehingga boleh dikatakan sebagai bahagian paling sukar keseluruhan badan, kerana ini merupakan industri yang baru muncul, di mana rantaian bekalan sebelum ini belum matang dan semua pihak masih berada dalam fasa penjelajahan.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

(Pada peringkat awal) banyak peralatan lini pengeluaran adalah yang tidak ada dalam industri, kami perlu merekabentuk (menghasilkan) peralatan sendiri.

Sendi yang kuat sahaja tidak cukup, bagaimanakah robot tahu cara berdiri stabil? Bagaimanakah ia mengesan dunia? Seterusnya, kita akan bincangkan sensor.

Robot semasa ini sukar jatuh dalam kebanyakan situasi, walaupun manusia mencuba untuk mengganggunya. Untuk mencapai keseimbangan seperti ini, peranti kerasnya bergantung kepada pelbagai sensor di dalam tubuh.

Di satu sisi, sistem servo motor yang disebutkan sebelumnya, melalui encoder dan sensor torka di sendi, mengesan secara real-time kedudukan semasa dan keadaan daya setiap sendi, kemudian menyesuaikan output pada frekuensi ribuan kali setiap saat.

Di sisi lain, hanya memiliki "rasa anggota badan" tidak cukup, kerana manusia juga bergantung pada sistem vestibular di telinga dalam untuk merasakan kecondongan dan putaran tubuh; pada robot, bahagian ini ialah Inertial Measurement Unit (IMU).

IMU sangat biasa, contohnya apabila anda memutar telefon anda, skrin juga berputar mengikutnya, yang bergantung pada IMU.

IMU adalah gabungan beberapa sensor, dengan dua komponen utama: akselerometer yang mengukur akselerasi pada tiga paksi XYZ, dan gyroscope yang mengukur kelajuan sudut pada tiga paksi pitch, yaw, dan roll. Selain itu, IMU juga akan menambahkan magnetometer, yang berfungsi seperti kompas elektronik, untuk kalibrasi.

Dengan menggabungkan data ini, IMU dapat mengesan status pergerakan robot secara masa nyata. Apabila kita menendangnya, badan akan segera mendapat pecutan, serta mungkin terjatuh ke depan, belakang, kiri, atau kanan. Selepas IMU mengesan perubahan ini, ia akan menghantar data ke “otak kecil” untuk mengira berapa banyak tork yang perlu ditambah atau dikurangkan pada setiap sendi, kemudian menarik badan kembali ke kedudukan asal. Komponen ini digunakan secara meluas dalam telefon bimbit, kereta, dan sebagainya, jadi teknologi dan aplikasinya relatif matang.

Pencegahan jatuh bergantung pada IMU, tetapi untuk aktiviti harian, pencegahan perlanggaran lebih penting, dan penghindaran halangan paling bergantung pada sistem visual.

Mata robot sangat serupa dengan penggerak automatik kereta, tetapi tidak sepenuhnya sama. Penyelesaian biasa ialah penggabungan pelbagai sensor: kamera, lidar, dan radar gelombang milimeter. Pengecualian yang biasa ialah Tesla Optimus, yang terkenal kerana Musk adalah penganut teguh pandangan semata-mata visual, hanya menggunakan kamera.

Dalam penggunaan sensor, robot hampir sebanyak kereta, dan banyak pembekal juga berpindah dari rantaian bekalan kereta. Walaupun menggunakan sensor yang sama, spesifikasi sebenarnya sangat berbeza, dan kita akan menggunakan lidar yang lebih mahal sebagai contoh.

Keperluan jarak pengukuran berbeza. Kereta perlu berjalan di lebuh raya, jadi lidar memerlukan kemampuan untuk mengesan halangan pada jarak 150-200 meter. Robot kebanyakannya bergerak di dalam ruangan, jadi jarak 10-20 meter sudah mencukupi. Jarak pengukuran yang lebih pendek bermakna kuasa, saiz, dan kos lidar juga boleh lebih rendah.

Kedua, kepadatan titik dan cara pemindahan berbeza. Kereta mengenal pasti kereta, manusia, dan halangan, yang kesemuanya adalah objek besar, jadi kepadatan titik boleh lebih rendah, tetapi robot perlu mengambil obeng di atas meja dan mengambil duit syiling di atas lantai, yang kesemuanya adalah objek kecil, maka diperlukan kepadatan titik yang lebih tinggi.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Kami ingin titik awan sangat padat. Sekarang kami menggunakan pengimbasan bukan berulang, iaitu apabila anda berdiri di tempat yang sama selama beberapa ketika, titik awan akan menjadi lebih padat. Ini sangat baik untuk kami, kerana robot kami sering kali tidak melakukan operasi yang sangat agresif; ia bergerak perlahan seperti manusia, dan manusia melakukan banyak perkara secara perlahan. Sebaliknya, kereta memerlukan kestabilan, ketepatan masa, dan kebolehulangan yang sangat tinggi.

Ketiga ialah perbezaan dalam lokasi pemasangan dan saiz. Kereta boleh memasang lidar di atap kereta atau bumper, dan saiz yang lebih besar tidak menjadi masalah, tetapi badan robot lebih kecil, jadi perlu menggunakan modul yang lebih kecil.

Keempat adalah keperluan kebolehpercayaan yang berbeza. Sebagai contoh, kereta yang beroperasi di luar rumah sepanjang tahun memerlukan suhu operasi yang lebih tinggi; manakala robot mengalami daya kesan yang lebih besar, sehingga memerlukan ketahanan guncangan yang lebih tinggi.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Dulu, apabila saya membuat peranti yang memenuhi piawaian kereta, keperluan minimum untuk lidar ialah -40 darjah hingga 85 darjah, tetapi dalam robot, sekurang-kurangnya sekarang, ia sama sekali tidak diperlukan. Oleh itu, kereta mempunyai banyak reka bentuk khas untuk kebolehpercayaan, yang dianggap berlebihan dari sudut pandangan robot. Apabila kereta mengalami kemalangan, mungkin pecutan yang dicapai hanya sama dengan pecutan yang diperlukan untuk robot melakukan satu gerakan somersault biasa, jadi kami memerlukan tahap kestabilan yang sangat tinggi di bawah keadaan getaran.

Walaupun lidar kereta sudah sangat matang, lidar robot masih berada dalam peringkat awal industri.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Kami ingin membuat ukuran menjadi lebih kecil, titik awan lebih padat, jarak pandang lebih pendek tetapi FOV (sudut pandang) lebih luas, keperluan ini sebenarnya masih belum dipenuhi.

Di kamera, menurut pengungkapan mantan pemimpin perangkat keras AI Tesla, mereka memilih kamera automotif, tetapi jalur pengembangan internal terus berubah.

Liu Xiangke (Kerry)

Pengendali peranti keras AI sebelum ini di Tesla

Skema semasa sepatutnya berdasarkan kamera di dalam kereta, iaitu 5 megapiksel. Skema awal yang paling awal menggunakan banyak kamera, dengan resolusi piksel yang berbeza, mengurangkan kadar bingkai dan meningkatkan piksel. Mengapa dilakukan begitu? Kerana pada masa itu, Elon membuat permintaan agar robot mampu menjalankan tugas seperti menjerat benang melalui lubang jarum. Pada masa itu, kami mengira bahawa untuk memenuhi keperluan ini, diperlukan lebih daripada 15 megapiksel agar dapat melihat perkara tersebut.

Juga kerana pasukan perisian menyatakan, jika perkara ini melibatkan perubahan pada piksel dan kamera, keperluan, masa, dan jumlah kerja untuk melatih semula model akan menjadi terlalu besar. Apa yang harus dilakukan jika tidak mampu? Maka, mereka mempertimbangkan untuk menambahkan fokus automatik pada kamera. Tetapi kemudian tampaknya dikatakan bahawa perkara ini mungkin tidak diperlukan, jadi ia terus berubah.

Seterusnya, kita akan membahas sentuhan; untuk mencapai sentuhan, terdapat empat cara utama:

Yang paling biasa ialah jenis piezoresistif, yang menukar tekanan menjadi rintangan untuk mengubah isyarat arus, contohnya digunakan dalam timbangan elektronik.

Jenis kedua ialah kapasitif, yang menggunakan medium elastik untuk memisahkan dua lapisan atas dan bawah; apabila tekanan dikenakan, jarak elektrod berkurang, menyebabkan nilai kapasitans berubah.

Jenis ketiga ialah piezoelektrik, di mana voltan akan dihasilkan secara langsung apabila bahan mengalami tekanan, seperti peranti kecil yang menghasilkan percikan dalam penyalin api.

Jenis keempat ialah optik, dengan permukaan bahan elastik yang mengalami perubahan bentuk apabila dikenakan daya, dan ditangkap oleh kamera; ini adalah cara yang paling popular saat ini.

Sentuhan terbaik adalah tiga dimensi, tidak hanya mampu merasakan tekanan, tetapi juga geseran pada permukaan. Sebagai contoh, ketika kita mengambil cola, tangan akan merengkuh botol dan mengangkatnya ke atas; jika jari-jari merasakan geseran botol yang menurun, kekuatan cengkeraman akan ditingkatkan untuk menghindari jatuh.

Tetapi ini juga menimbulkan cabaran besar terhadap bahan dan algoritma.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Pertama, pada tahap sensor itu sendiri, kerana pada dasarnya ia semua adalah bahan, mana-mana bahan sukar untuk dipisahkan dengan baik dalam tiga arah (XYZ), maka ketepatannya menjadi jauh lebih sukar berbanding daya satu dimensi; bagaimana cara membuatnya tepat? Kedua, bagaimana data sentuhan tiga dimensi yang sangat kompleks ini dapat digabungkan dengan model operasi, ini juga sangat sukar, kerana jumlah data keseluruhan kini sangat sedikit.

Di bawah cabaran-cabaran ini, robot produksi masal dalam industri sebelum ini hampir tidak pernah dilengkapi dengan sentuhan.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Dalam produk yang diproduksi secara masal sepanjang tahun 2025, penggunaan haptik sangat sedikit, hampir tidak ada, bukan hanya kami, tetapi seluruh industri juga menggunakan sedikit, kerana perkara ini tidak stabil.

Perlu dipertimbangkan bagaimana ia boleh kekal tidak berubah bentuk semasa digunakan dalam jangka panjang, kerana sedikit perubahan bentuk sahaja mungkin menyebabkan isyarat yang dikeluarkan menjadi sangat berbeza. Selain itu, jangan berlaku perubahan prestasi; bentuk dan kedudukan tidak boleh rosak, tetapi bahan tersebut perlu agak lembut dan sangat tahan lasak—ini sendiri merupakan perkara yang bertentangan.

Tetapi tahun ini, nampaknya ada sedikit perubahan. Tetamu temu bual kami menyatakan bahawa pada tahun 2026, terdapat harapan untuk penghasilan berskala besar, seterusnya ialah bagaimana mengintegrasikan sistem sentuhan dengan lebih baik dalam pengumpulan data dan latihan. Secara keseluruhan, industri sentuhan masih sangat awal, dan kami menantikan lebih banyak kemajuan di masa depan.

Selain sensor-sensor yang disebutkan sebelumnya, robot juga memerlukan sensor suhu, kelembapan, sensor momen enam dimensi, UWB, dan sebagainya, yang semuanya sudah cukup matang, jadi kami tidak akan membahasnya lebih lanjut.

Sensor membolehkan robot merasai dunia, sendi memberikan kemampuan pergerakan kepada robot, tetapi untuk menggabungkan kedua-duanya, diperlukan sebuah "pusat", mari kita bincangkan pusat ini—struktur elektrik.

04 Elektrik dan Komputasi: Pengintegrasian Cip dan Ringan Kabel Bab 4.1 Cip (Otak dan Otak Kecil)

Dalam artikel sebelum ini mengenai algoritma robot, kami menyebutkan bahawa industri telah mengembangkan arsitektur sistem ganda "System 1 + System 2", di mana System 1 bertanggung jawab mengendalikan anggota badan, manakala System 2 melakukan pemikiran kompleks. Di atas cip, kombinasi "otak kecil + otak besar" juga digunakan.

Mengapa tidak menggunakan satu cip untuk melakukan semua perkara? Kerana keperluannya bertentangan sepenuhnya.

Cip otak memerlukan kekuatan pengiraan tinggi dan memori besar untuk memikirkan “bagaimana untuk melakukan tugas”, dan lebih baik jika model besar boleh dijalankan di sisi peranti; kelewatan beberapa saat tidak memberi kesan besar.

Sekarang, sebahagian besar otak robot menggunakan cip Orin dari NVIDIA. Pada 2025, NVIDIA melancarkan cip Thor yang mempunyai prestasi lebih tinggi dan direka khas untuk robot dan AI fizikal, dijangka akan menjadi arus utama di masa depan.

Kecuali Tesla Optimus, ia menggunakan cip buatan sendiri, dan bahkan dua cip.

Liu Xiangke (Kerry)

Pengendali peranti keras AI sebelum ini di Tesla

Kerana robot tidak bersifat autonoma, ia tidak memerlukan pertimbangan keselamatan seperti itu. Elon sendiri berpendapat, beliau berkata: “Tidak perlu lagi masalah redundansi keselamatan ini, satu cip sahaja cukup.” Selepas membuat sistem cip tunggal, beliau kemudian sedar bahawa model dunia robot memerlukan kekuatan pengiraan yang jauh lebih tinggi daripada pemanduan autonoma. Pemanduan autonoma pun sudah sukar dengan dua cip, bagaimana mungkin robot boleh berfungsi dengan hanya satu? Beliau kemudian menyedari kesalahan itu dan berkata: “Tidak, tidak, kembalikan kepada dua cip.”

Selain itu, di CES awal tahun ini, Qualcomm juga melancarkan cip otak robot Dragonwing IQ10 dan mengumumkan kerjasama dengan Figure.

Namun, cip serebelum perlu "mengendalikan tubuh", tidak memerlukan kuasa pengiraan yang sangat tinggi, tetapi ketepatan masa, kestabilan, dan kelajuan respon mesti tinggi; sebarang latensi beberapa milisaat sahaja mungkin menyebabkan jatuh.

Contohnya, ketika robot melakukan somersault atau menari, ia sebenarnya menggunakan gerakan yang telah direkam sebelumnya, tetapi kita akan melihat bahawa kakinya masih menghasilkan langkah-langkah kecil; ini adalah pengaturan keseimbangan dinamik oleh serebelum, sama seperti "tindak balas instingtif" manusia.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Cerebellum requires very high speed, so the frequency inside the cerebellum may be 1 kHz.

Semasa ini, cip serebelum biasanya adalah MCU, pilihan utama termasuk siri STM32 daripada STMicroelectronics, siri i.MX RT daripada NXP, dan siri RZ daripada Renesas.

Kini kita juga melihat satu trend baharu, industri cuba menggabungkan cip otak dan cip serebelum. Tesla merupakan yang terdepan dalam bidang ini, dan telah mengikuti jalan ini sejak awal.

Liu Xiangke (Kerry)

Pengendali peranti keras AI sebelum ini di Tesla

Kami secara lalai menganggap komputer itu menggunakan cip buatan sendiri Hardware 4. Otak dan otak kecil Tesla terkonsentrasi pada cip yang sama; bagaimana cip tunggal ini menggunakan arsitektur komunikasi seperti apa untuk mengendalikan seluruh tubuh? Kami juga menghabiskan beberapa masa menyelidiki penyelesaian ini—sebuah SOC yang mengandungi ASIC untuk kekuatan pengiraan serta CPU berbilang inti, di mana CPU berbilang inti ini boleh digunakan untuk mengendalikan perkara-perkara seperti otak kecil, dan CPU berfrekuensi tinggi ini mempunyai latensi yang sangat rendah.

Selain Tesla, terdapat syarikat lain yang sedang menyelidiki penyelesaian terintegrasi.

Sebagai contoh, Lingjing Zhiyuan menerbitkan arsitektur Dvořák pada Mac 2024, mengintegrasikan tiga fungsi—“otak, serebelum, dan korteks”—ke dalam satu cip. Apa kebaikan yang akan diperoleh dengan menggabungkannya ke dalam satu cip?

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Pertama, saya rasa kelebihan terbesar ialah kerana kini ia telah dirangka sebagai satu papan, keseluruhan isipadu toraks dan penghalaan wayar menjadi lebih ringkas. Kedua, otak dan otak kecil, semakin ke belakang, koordinasi antara keduanya menjadi semakin penting. Sebagai contoh, seseorang melempar anak panah ke arah anda, anda melihat dan meramal trajektori anak panah itu—semua ini mungkin melibatkan otak—tetapi ketika anda mengulur tangan untuk menangkapnya, itu adalah tugas otak kecil. Komunikasi yang lebih pantas antara kedua-dua bahagian ini akan lebih memudahkan pelaksanaan gerakan yang sangat sukar. Jika otak dan otak kecil digabungkan, komunikasi antara cip-cip tersebut akan sangat, sangat pantas, memungkinkan otak untuk mengawal gerakan otak kecil secara nyata dan memberikan maklum balas pada kelajuan yang sangat tinggi.

Namun, menurut pandangan industri, cip otak besar dan otak kecil yang seragam masih berada dalam peringkat yang sangat awal, dan perlu menunggu sehingga penghantaran robot mencukupi dan pasaran mencukupi besar sebelum syarikat robot, seperti syarikat kereta pintar semasa ini, secara beransur-ansur beralih kepada cip buatan sendiri yang terpadu.

Akhir sekali, diperlukan bateri yang memberikan tenaga keseluruhan badan, seperti jantung robot. Keperluan utama ialah bagaimana mencapai kapasiti yang lebih tinggi dengan ketumpatan yang lebih rendah; pemaju utama termasuk CATL, LG, dan EVE Energy.

Terdapat juga rangkaian kabel yang tersebar di seluruh badan, seperti saraf dan pembuluh darah, untuk komunikasi dan pemberian kuasa antara peranti. Pemilik pasaran utama termasuk Luxshare Precision, TE Connectivity, dan Amphenol.

Terdapat pelbagai jenis rangkaian bekalan robot, kami tidak akan membincangkan semuanya secara terperinci; di sini kami sediakan gambar pemandangan keseluruhan, sila zom masuk untuk dikaji lebih lanjut jika anda berminat.

Melihat hingga sini, anda pasti telah belajar cara membina sebuah robot, tetapi jangan terburu-buru—jika anda benar-benar mencuba membuatnya sendiri, anda akan mendapati masalah di mana-mana, kerana cabaran terbesar dalam membina robot sebenarnya ialah keseimbangan antara pelbagai kejuruteraan.

Akhirnya, mari kita bincangkan lagi tentang cabaran pemasangan dan penghasilan berskala besar, serta sebab-sebab robot mengalami kemajuan pesat dalam dua tahun terakhir.

05 Pemasangan dan pengeluaran berskala besar: Boleh bergerak tidak bermakna mudah digunakan

Jika anda menonton maraton robot baru-baru ini, anda akan mendapati banyak perkara menarik di tempat kejadian.

Ada yang duduk sembarangan, membuat robot sebelah bertepuk tangan dan bersorak; ada pula yang tiba-tiba terkilir kaki, mabuk, lengan terlepas, terbang ke kawasan hijau, atau terjatuh akibat rintangan jalan dan “hancur berkeping-keping”.

Tentu ada yang berprestasi sangat cemerlang, seperti robot kehormatan, yang tidak hanya meraih enam besar, tetapi juga memecahkan rekod separuh maraton manusia.

Namun, ini juga memicu beberapa perbincangan: Jika pembuat telefon bimbit pun boleh berprestasi sebaik ini dalam pembuatan robot, adakah ini bermakna industri ini tidak mempunyai rintangan?

Jawapan ahli industri ialah: Ya, dan, Tidak. Mari kita bincangkan bahagian Ya terlebih dahulu.

Komponen-komponen, pemasok, serta industri telefon dan automobil yang disebutkan sebelum ini sangat tumpang tindih, dan di atas itu, algoritma juga sebahagiannya boleh digunakan semula untuk pemanduan automatik, yang merupakan sebab mengapa Honor, Xiaomi, Tesla, dan XPeng memasuki bidang robotik.

Pengarah pembelian sebelumnya di sebuah syarikat robot

Kesamaan pemasok untuk bahagian sistem elektrik & kuasa (电气与计算) boleh mencapai lebih daripada 90%, dan walaupun acuan berbeza, bahagian sistem mekanikal (struktur rangka) juga mempunyai banyak pemasok yang serupa. Bahagian pendorong elektrik adalah satu-satunya yang mungkin mempunyai kaitan kurang rapat dengan kereta, kerana kereta tidak memerlukan peranti yang menyediakan tork yang banyak. Namun, komponen seperti pengurang laju dan gear terdapat dalam jumlah besar dalam kereta, termasuk sensor. Oleh itu, sebahagian besar lebih daripada 80% komponen boleh dianggap homogen.

Secara teori, selama anda mengenali pemasok-pemasok ini, anda boleh membina robot sendiri. Tetapi terdapat jurang besar antara “bisa bergerak” dan “mudah digunakan”, dan itulah bahagian No.

Sebagai contoh, jika distribusi berat selepas pemasangan tidak seimbang, pusat graviti robot akan tergeser, dan untuk mengekalkan keseimbangan semasa berjalan, beberapa sendi perlu mengeluarkan daya tambahan, meningkatkan penggunaan tenaga, mengurangkan jangka hayat bateri, dan bahkan mempengaruhi kestabilan langkah.

Atau mungkin berjalan tanpa masalah selama 1 jam di laboratorium, tetapi apabila dijalankan selama 100 jam dalam persekitaran sebenar, pelbagai masalah akan muncul: contohnya sekrup tertentu longgar, wayar tertentu haus, pelincir pada sendi tertentu kering, atau sensor tertentu bermula berpindah—semua ini perlu melalui penyesuaian berterusan untuk mencapai keseimbangan.

Pengarah pembelian sebelumnya di sebuah syarikat robot

Setiap komponen, saya memecahnya kepada setiap pembekal, saya rasa kesukaran pembekal tidak tinggi, saya rasa yang lebih sukar ialah integrasi sistem pada akhirnya。

Lebih kepada anda memberinya batasan, contohnya anda ingin mengurangkan berat dan meringankan ia hingga tahap tertentu, tetapi apabila anda menetapkannya dalam bentuk manusia, torsi dan ketepatannya mesti mencapai tahap manusia — inilah cabaran utamanya, lebih kepada kompromi dalam lintasan kejuruteraan.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Barang standard yang biasa dibeli di pasaran sering kali tidak memuaskan dan masih jauh dari keperluan sebenar kami untuk aplikasi algoritma, jadi semua ini adalah komponen utama yang perlu kami buat sendiri.

Untuk menghasilkan robot yang boleh dikomersialkan dan boleh dihasilkan secara besar-besaran, masih akan menghadapi masalah konsistensi.

Kerana setiap unit mempunyai celah sendi, titik sifar sensor, dan parameter motor yang berbeza, untuk memastikan algoritma yang sama boleh digunakan secara stabil pada unit dari berbagai batch, penyesuaian terperinci diperlukan untuk setiap butir.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Anda letakkan 10 robot di sana, dan berikan parameter (arahan) yang sama kepada mereka, kedudukan tangan mereka yang terulur akan berbeza.

Jika terdapat perbezaan beberapa milimeter semasa operasi, ia boleh berubah dari berjaya menangkapnya menjadi menumbangkannya; oleh itu, bagaimana untuk menyesuaikan semua sensor dan aktuator robot dengan betul menjadi sangat sukar. Selain itu, selepas penyesuaian selesai, bagaimana untuk memastikan bahawa selepas satu tahun penggunaan, apabila banyak komponen telah rosak dan sensor mengalami distorsi, sistem masih mampu mengekalkan kestabilan? Pada masa ini, mungkin diperlukan penyesuaian dalam talian, di mana sistem mampu menganalisis ralat sendiri. Semua ini adalah usaha yang tidak kelihatan, tetapi jika tidak dilakukan, banyak masalah seterusnya tidak akan dapat diselesaikan.

Jadi, cabaran sebenar bukanlah “menyusun bersama”, tetapi integrasi peringkat sistem.

Kita kembali kepada maraton robot, tahun ini tidak hanya kecepatannya meningkat signifikan, tetapi juga tingkat kelengkapan keseluruhan telah ditingkatkan. Lihat perkembangan gerakan robot dalam dua tahun terakhir, dari berjalan, memutar sapu tangan, hingga menari dan seni bela diri, mengapa perkembangan ini begitu cepat dalam dua tahun terakhir? Alasan paling penting adalah kematangan rantai pasokan.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Dalam dua tahun terakhir, industri robot tidak seoptimis sekarang; pada masa itu, orang tidak akan membuat LiDAR khusus untuk robot, tetapi hanya mengatakan bahawa ini adalah untuk kereta logistik, ambil dan gunakan saja. Pada masa itu, kami meminta orang lain, dan ramai yang meragui robot.

Seperti yang telah kita nyatakan sebelumnya, rantai industri robot banyak mempunyai titik persamaan dengan industri automobil. Sebelum ini, pemasok menghadapi masalah persaingan sumber daya dalaman: dalam keadaan keluaran terhad, adakah lebih baik memberi keutamaan kepada industri yang sudah matang secara komersial, atau memodifikasi lini pengeluaran untuk mempertaruhkan pada industri robot yang masih belum matang secara pasaran?

Pengarah pembelian sebelumnya di sebuah syarikat robot

Sebelum ini, saya rasa pasaran belum sampai ke tahap ini, dan masih mungkin berbeza satu hingga dua peringkat dengan peranti sebenar seperti telefon dan kereta. Oleh itu, pembekal juga sedang bermain strategi, kerana sumber dalaman mereka juga terhad.

Sekarang, dengan semakin panasnya litar robot, pemasok mula bersedia untuk membuka acuan khas dan menyesuaikan produk untuk robot. Percayalah bahawa dengan permintaan yang semakin meningkat dan lintasan komersial yang semakin jelas, rantaian bekalan akan terus berkembang seperti bola salji.

Apakah langkah berikutnya dalam tonggak sejarah akan menjadi?

06 Milestone seterusnya: Dari somersault ke menangkap sehelai daun

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Saya pergi ke Shanghai Circus City beberapa hari yang lalu, selepas menonton satu pertunjukan, perasaan saya ialah masih terlalu banyak perkara yang perlu ditingkatkan lagi dalam robot.

Pemain yang berjalan di atas tali kawat pada ketinggian puluhan meter dengan mata tertutup, ahli akrobat yang membuat puluhan mangkuk berputar serentak menggunakan sebatang sumpit, mereka memperlihatkan sesuatu yang telah berevolusi selama jutaan tahun oleh manusia: persepsi ekstrem, keseimbangan selevel naluri, dan umpan balik sentuhan pada skala sekecil-kecilnya.

Walaupun robot kini boleh melakukan somersault dan seni bela diri, ia masih jauh daripada manusia.

Saya bertanya kepada Wang Chuang tentang apa yang diharapkan untuk tonggak berikutnya bagi robot, dan jawapannya agak mengejutkan saya. Jawapannya bukan gerakan yang lebih kompleks atau lebih canggih, tetapi satu tindakan sangat asas yang mempunyai naluri “penggabungan inderawi dan kawalan” manusia: “menangkap sehelai daun yang jatuh”.

Wang Chuang

Rakan Strategi Zhiyuan / Naib Presiden Atas / Presiden Bahagian Perniagaan Am

Sehelai daun, saya boleh berjalan ke sana, dan apabila saya mengangkat tangan, saya boleh memegang daun itu.

Hanya seulas angin melintas, melewati hutan, dan “ia” berjalan maju, mengulurkan tangan, dan “tepat” menangkap sehelai daun yang jatuh. Ketika hari ini tiba, robot semakin dekat dengan kehidupan kita.