作者:李鑫 出品:具身智能大讲堂
2020年8月,高擎机电创始人以“外行”身份切入机器人领域,当时高擎机电尚未正式成立公司,对于机器人研发所需的技术分工和团队结构都不甚清晰。但凭借对行业发展的敏锐洞察力,创始人坚信国内机器人技术已经逐渐成熟。当时国内已经有不少人在研发机器人,甚至一些个人也能成功开发出机器狗等产品,像华北舵狗王和灯哥等人便是其中的佼佼者。这些信息坚定了高擎机电进入人形机器人领域的决心。
很快,高擎机电与UP主灯哥达成了合作协议,共同研发一款轮足产品。灯哥积极回应,团队投入了两个月的时间,最终成功研发出第一个舵机轮足机器人,这也是高擎机电在机器人技术上的首次突破。通过这次与灯哥的合作,令高擎机电团队深入了解了机器人研发所需要的技术分工,包括机械设计、硬件开发、嵌入式系统和运动控制等多个领域。虽然最初的舵机表现不如预期,团队决定继续投入更多精力,开发更高性能的无刷模组。
1► 从程序化广告到机器人:跨界的决心与信心
高擎机电的创始人曾从事程序化广告行业,和机器人领域几乎没有任何关联。为此,许多人对他跨界进入机器人行业表示不解:为什么选择人形机器人?凭什么能在这个陌生的领域成功?
创始人的选择来源于对智能技术发展和社会趋势的深刻理解。他相信,机器人技术,尤其是人形机器人,将成为未来社会的重要组成部分。虽然跨界入局这个决定并不容易被外界接受,但创始人依然坚持自己的信念,认为机器人行业的未来潜力巨大。
面对外界的疑虑,创始人没有过多解释,而是专注于技术研发。他相信,随着团队努力成果的逐步显现,更多人会理解并接受他们的决策。
2► 易开发、高性价比是机器人市场化前提
随着技术逐渐取得突破,高擎机电终于成功研发出了自己的机器人产品,并开始推向市场。在这个过程中,他们意识到,为了推动产品的快速发展,需要招募更多优秀的技术人才。为此,创始人认为有必要向用户和潜在员工详细介绍公司和产品,以帮助他们更全面地了解团队及其愿景。
自从马斯克发布人形机器人以来,全球范围内对人形机器人行业的关注度逐步上升。公众逐渐认识到,人形机器人有着巨大的潜力,能够在多个行业和应用场景中发挥重要作用。尽管如此,高擎机电团队认为,人形机器人从探索到商业化的过程仍然充满挑战。硬件尽管取得了一定进展,但稳定性、耐用性等方面仍有许多待解决的问题;而在软件层面,感知、决策和运动技术也未能达到理想的水平,应用场景仍然相对有限。
这一现象类似于早期计算机行业的发展。尽管计算机硬件技术逐渐成熟,但要将其普及到大众家庭和办公场所,仍需依赖操作系统和应用软件的支持。高擎机电认为,当前的人形机器人行业也正面临类似的挑战:必须为开发者提供高性价比、易于开发的平台,才能激发开发者的创新潜力,推动行业的快速发展。
3► 坚持自主研发 开发不少于10款不同结构机器人产品
回顾2021年,高擎机电团队发现市场上几乎找不到合适的模组,而团队的技术方案也未能从现有的产品中获得参考。因此,团队决定独立研发,摸索出适合自己产品的技术路线。团队研究了各种减速机、电机形式,包括行星、3K、摆线、谐波、滚柱丝杠、内外转子、轴向磁通等多种技术,并成功自研了高擎电机驱动系统和扭矩传感器。
对于初创团队来讲,全部采用自研的方式会增加更多额外成本,但团队依然坚持技术创新,不愿抄袭现有产品的做法,这也使得整个研发过程变得非常曲折,为了实现技术上的突破,团队始终保持开放的学习态度,几乎看完了所有相关视频教程,并建立了自己的工厂,测试不同的材料和工艺,最终验证了各种设想。
在机器人本体结构的设计方面,团队探索了多种关节结构,包括串联、并联、直连、远端驱动等多种形式,涵盖了多种先进的传动方式,如泵驱、阀控、静压传动、绳驱等。
通过不断的试验和实践,团队开发了不少于10款不同结构的机器人产品,涵盖Pi系列、Hi系列、全尺寸人形机器人与小型机器人等产品。
4► 1.68万元推出人人都能买得起的双足机器人套件
经过一年的努力,高擎机电完成了多个版本的迭代,并推出了相对成熟的机器人产品。在产品设计过程中,团队特别关注机器人的抗冲击性、结构稳定性和电池安全性。
由于双足机器人相较于四足机器人承受的冲击更大,电机和结构的抗冲击性能要求较高,团队投入了大量精力进行优化,最终确保了电机和本体结构的稳定性。
同时,团队在通信技术方面进行了创新。考虑到人形机器人需要控制多个电机,团队采用了CAN FD协议,以确保提供足够的带宽和可靠性。此外,团队还优化了SDK接口,提升了开发者在使用过程中的便捷性与效率。
在定价方面,高擎机电的目标是以较低的成本让更多人能够购买到高质量的机器人开发平台。尽管研发过程中投入了大量资金,但团队最终将双足机器人套件的价格定为1.68万元人民币,以确保其在市场上具有较高的性价比。团队认为,这一价格使得该套件成为市场上最完善且性价比最高的双足机器人开发平台之一。
为了推动机器人行业的发展,高擎机电决定为开发者提供高性价比、易用的开发平台。团队开源了多套主流算法,并提供完整的操作系统开发环境,使开发者能够“开箱即用”,快速启动机器人研发工作。此外,团队还推出了Orin+Realsense版本,以满足需要视觉支持的开发者。
在外观设计方面,团队秉承实用至上的原则,采用了模块化设计和整体封装,确保机器人既轻便又便于调试。尽管外观设计不是团队的主要任务,但他们仍确保产品具有较好的功能性和易用性,避免过度设计,使得开发者能够快速上手。
5► 结语与未来:
就在不久前的亦庄人形机器人马拉松上,高擎机电派出的人形机器人“小Hi”轻松完成15公里马拉松项目,整个过程中未出现任何失误。迄今为止,高擎机电已成立4年,致力于开发通用人形机器人,目前,公司已实现小型机器人的量产能力,并致力于为每位开发者提供人形机器人开发平台。