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亦城探「新」|突破创新瓶颈,北京经开区这家企业让机器人既轻巧又稳准

2024-05-12科技
编者按: 新质生产力,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。作为北京建设国际科技创新中心「三城一区」主平台,经开区正以科技创新驱动加快形成新质生产力,以更高水平承担国家战略任务,做强四大主导产业、布局六大未来产业,建设具有全球竞争力的创新生态。即日起,北京经开区融媒体中心推出「亦城探‘新’——探访新质生产力系列报道」,深入企业工厂一线,聚焦新技术、新产业、新模式,生动展示新质生产力如何促进社会经济发展、便利生产生活。本期刊发【突破创新瓶颈,北京经开区这家企业让机器人既轻巧又稳准】。
怎么让人形机器人像人一样灵活?机器人关节作为核心零部件发挥着关键作用,近日,北京灵足时代科技有限公司(以下简称「灵足时代」)发布自主研发的新产品——准直驱120N.m一体化关节模组Robstride 04,能驱动1米高的中尺寸双足人形机器人或全尺寸四足机器人。
站在灵足时代门口,就已经听到里面激烈讨论新产品的声音,随即见到的核心团队也满是年轻活力。「这是在北京亦庄成立4个月以来,推出的第二款自研产品。我们用了120天,突破机器人关节轻巧却稳准的创新瓶颈。」聚焦一个带齿轮的黑色圆墩墩金属零部件,灵足时代创始人兼CEO邵元欣介绍道。
120天实现机器人关节产品自主研发,怎么做到的?「我以前丰富的机器人技术研发和供应链经验积累,以及我们团队面向产业化需求进行正向设计的能力,是极速攻关的核心优势。」邵元欣说。辞职创业前,他曾深度参与开发小米CyberGear准直驱动关节模组、CyberDog四足机器人系列;成立灵足时代后,他带领团队快速找准市场需求,根据定制化要求进行产品开发,明确的产业化目标减少了设计试错成本,全栈自研能力和供应链合力也加速产品落地。
机器人只要动就需要关节,每个自由度的实现都需要一个关节模组,但关节安装得多又会导致机器人笨重。因此,如何做出尺寸更小、出力却更大的关节,即扭矩密度大的关节模组,成为所有机器人本体公司想要的解决方案。
锚定「大扭矩、高精度、性能稳定、性价比高」等目标,灵足时代的团队开始推进原型设计和产品化落地。在研发过程中,他们一遍遍试验,创新了结构工艺,采用一体成型技术,产品集电机本体、行星减速器、驱动器(双编)三者为一体,其中,行星减速器由于在成本、可靠性、量产可控性等方面的明显优势,成为团队的首选方向。同时,团队自研驱动算法,让一体化关节模组和市场上的机器人本体能更好适配,邵元欣说:「把关节模组安装到机器人上,驱动算法的作用就像将局部器官神经接入本体神经,适配性高才能动得更协调。」
「现在,我们的一体化关节模组Robstride 04能实现峰值扭矩120N.m,扭矩密度达85.72N.m/kg,300Hz快速响应。通俗来说就是,体型轻巧、却能提供强大的动力输出,并且能精准快速出力。」邵元欣说。关节的扭矩输出是让机器人实现有效运动和承载能力的关键因素,它以紧凑的设计提供了足够的力矩,来驱动机器人运动,使得机器人在保持动态稳定性的同时,还能执行精细和复杂的动作。面向应用,Robstride 04可适用于机器人大类,如人形机器人本体、外骨骼机器人,以及工业自动化场景等。
「从今年1月初正式开始运营至今,我们已发布17N.m和120N.m两款一体化关节模组产品。」邵元欣表示,受产业生态和政策等吸引落户北京亦庄,灵足时代在中关村(亦庄)国际机器人产业园的房租优惠、政策对接等孵化下快速成长。目前,灵足时代首款产品17Nm一体化高性能准直驱关节模组意向订单超5000台,并已开始启动交付;此次新产品也有上千台意向订单,已交付数百台。
根据计划,灵足时代正在研发一款介于17N.m和120N.m之间的关节产品,预计今年6月定型,今年下半年正式上市。邵元欣说:「人形机器人正处于爆发前夕,预计明年将有一大批人形机器人本体上市。发展新质生产力,抓住机遇期,我们的目标就是实现机器人全型号关节模组的产业化优势,将来能覆盖机器人领域70%的关键需求。」
编辑:徐祎