Они «сняли шкуру и разобрали» знаменитого в Интернете робота-собаку Юшу и открыли секрет ее перевернутой ходьбы.

Это лучший робот H1 с гала-концерта Весеннего фестиваля года Змеи. Оно стало популярным по всей стране благодаря своему уникальному умению бросать носовые платки.

Это робот-гуманоид G1, умеющий выполнять сальто в сторону и отдачу, а также владеющий всеми видами боевых искусств.

Все они происходят от одной и той же компании Unitree Technology (Unitree), но на самом деле, до того, как эти роботы-гуманоиды стали знаменитыми, Unitree произвела большой фурор своими роботами-собаками. Он появился на гала-концерте Весеннего фестиваля раньше, чем H1, а также появлялся на Суперкубке, зимних Олимпийских играх, Азиатских играх и других мероприятиях.

Yushu предлагает широкий ассортимент роботов-собак, включая серию Go потребительского уровня, серию A научно-исследовательского уровня и серию B промышленного уровня.

Среди них на основных платформах электронной коммерции текущая стартовая цена Go2 приближается к 10 000 юаней, что эквивалентно цене обычной видеокарты. Эта цена также делает его более похожим на ориентированный на рынок продукт бытовой электроники относительно высокого класса:

• Go2 Air: Подходит для легких применений и домашнего использования.
• Go2 Pro: расширенные функции для более сложных миссий.
• Go2 Edu: платформа для обучения и экспериментирования, служащая образовательным целям.

Возможно, именно потому, что Go2 относительно доступен по цене и расположен близко к публике, известный ремонтный сайт iFixit также нацелился на эту собаку-робота и специально пригласил эксперта по робототехнике Марселя Штибера для проведения ее углубленной разборки.

Прежде чем робот-собака попадет на «операционный стол», сначала необходимо отключить электричество.

Перед походом на «операционный стол» необходимы меры безопасности.

Извлечение аккумулятора — стандартный процесс. Выньте аккумуляторную батарею сбоку робота-собаки, открутите несколько винтов Torx и снимите крышку аккумуляторного отсека. Вы можете увидеть интерфейс Pogo Pin, используемый для подключения верхнего индикатора питания.

Вытащите аккумуляторную батарею из пластикового корпуса, и ее структура станет ясна с первого взгляда: она включает в себя основной интерфейс, интерфейс порта зарядки и несколько больших медных полосок для проводимости. Этот материал достаточно прочный и может снизить выделение тепла.

Система управления аккумулятором (BMS) расположена в задней части аккумуляторного блока и подключается к индикатору внешнего питания через разъем Pogo Pin. Этот интерфейс может легко передавать сигнал BMS на индикатор батареи, позволяя пользователям визуально видеть оставшийся заряд батареи.

Стандартная мощность аккумулятора Unitree Go2 составляет 8000 мАч, время автономной работы составляет около 1-2 часов. Самая длинная дополнительная батарея имеет емкость 15 000 мАч, что вполне подходит для ежедневных игр, но для реальной работы может оказаться недостаточно. Ядро аккумуляторной батареи состоит из 32-элементной матрицы 18650, которая также является относительно зрелым и распространенным типом ячеек.

Судя по логотипу, дата производства — 6 марта 2024 года.

Выверните винты, крепящие плату BMS, и осторожно откройте ее. Под ним вы можете увидеть микросхему управления зарядом и дополнительную плату, которая соединяет каждую группу батарей (с маркировкой BT1–BT8). Однако маркировка модели на чипе BMS, судя по всему, была выгравирована лазером, поэтому невозможно идентифицировать конкретную модель.

Героями долговечности являются эти «дешевые товары».

Отвинтите верхнюю крышку и снимите кожух.

Первое, что бросается в глаза, это небольшой вентилятор охлаждения. В левом верхнем углу находится плата беспроводной связи, отмеченная точкой подключения GNSS (глобальной навигационной спутниковой системы) и еще одним антенным интерфейсом. Подключается коаксиальным кабелем. Эксперты предполагают, что это может быть встроенная функция Wi-Fi.

Кроме того, мы видим интерфейс Ethernet, но он не предназначен специально для пользователей, он, скорее всего, будет использоваться в основном для заводской отладки, устранения неполадок или внутреннего обслуживания.

Еще одним открытием стал разъем XT30.

Это небольшой сильноточный разъем питания, который широко используется в сценариях, требующих передачи большого тока, например, в дронах, моделях самолетов, электроинструментах, уличных источниках питания и т. д. Во время отладки оборудования его можно использовать в качестве резервного источника питания, позволяя питать материнскую плату для отладки без батареи.

Площадь основного процессора четко различима, а его внешний вид, тепловые трубки и ребра аналогичны плате NVIDIA Jetson. Кроме того, вы также можете увидеть несколько зарезервированных интерфейсов вентиляторов и несколько портов отладки.

На материнской плате также интегрировано несколько мощных разъемов для подключения двигателей или исполнительных механизмов.

Фактически, внутри этой собаки-робота использование такой ленты на тканевой основе довольно распространено, и цель очень ясна. Это нормально, что собаки-роботы натыкаются друг на друга, а лента может зафиксировать кабели и предотвратить ослабление разъемов.

Чтобы разобрать передний датчик, нужно аккуратно отклеить закрывающую его изоленту, а затем с помощью монтировки аккуратно отсоединить два разъема кабеля. Поскольку этот небольшой разъем относительно хрупкий, монтировка должна быть устойчивой, точной и легкой.

При осмотре переднего головного модуля обнаруживаются явные трещины в пластиковой оболочке. Очевидно, эту собаку-робота часто роняли. К счастью, большая часть этих повреждений не влияет на функцию. Его можно залить эпоксидной смолой, стоимость невелика.

По окончании видео специалисты продолжают проводить более глубокую разборку области материнской платы.

Это была очередная рутинная операция типа разборки и разборки, причем разъемы, подключенные к модулю GNSS (принимающему сигналы глобальной навигационной спутниковой системы), MCU (предположительно микроконтроллеру) и другим компонентам, по очереди аккуратно выдергивались, а разъемы были тщательно промаркированы, чтобы не допустить последующей путаницы.

Продолжайте отсоединять силовые разъемы двигателей (с маркировкой C-, C+ и т. д.), сетевой разъем аккумулятора и небольшой разъем связи аккумулятора.

После снятия другого охлаждающего вентилятора с материнской платы было обнаружено, что в этой области имеется больше мест для установки вентилятора.

Преимущество этой конструкции заключается в том, что более совершенная версия робота-собаки будет генерировать больше тепла из-за своей более высокой конфигурации (например, более мощного процессора), и для рассеивания тепла потребуется больше вентиляторов.

Однако установка большего количества вентиляторов имеет свои недостатки: большее количество вентиляторов будет всасывать больше пыли и потреблять больше электроэнергии. В результате для питания робота потребуется либо батарея большей емкости, либо срок службы батареи собаки-робота сократится.

Затем отсоедините два разъема RF (радиочастоты) и также пометьте их, чтобы в дальнейшем обеспечить правильное соединение.

Открутите все винты, удерживающие материнскую плату, и осторожно снимите ее с корпуса. Сняв материнскую плату, вы увидите винты, удерживающие верхнюю и нижнюю части корпуса. Как только они все откручены, вы можете отделить шасси и иметь свободный обзор.

Самый дорогой, но и самый безопасный

Лидар — это ключ к Go2, распознающему окружающую среду.

Его принцип работы заключается в картировании окружающей среды и обнаружении препятствий путем излучения лазера и измерения времени эха отраженного света. Проще говоря, робот использует предустановленную информацию о скорости света и высокоточный таймер для расчета разницы во времени между излучением лазера и приемом отраженных сигналов, тем самым определяя расстояние и форму объекта.

Go2 оснащен Unitree 4D LiDAR-L1 собственной разработки Юшу.

Это 4D-лидар (3D-позиция + 1D оттенки серого), который способен обеспечивать высокоскоростную лазерную выборку локации 21 600 раз в секунду и может обнаруживать объекты на расстоянии от 0,05 метра до 30 метров (отражательная способность 90%).

L1 имеет встроенный IMU (инерционный измерительный блок) с диапазоном рабочих температур от -10°C до 60°C. Он подключается к интерфейсу Type-C через модуль-переходник для передачи данных и питания. Поле зрения (FOV) расширено до 360° по горизонтали и 90° по вертикали, что позволяет обнаруживать трехмерное пространство с полусферическим полем зрения.

Прежде чем разбирать модуль Лидара, необходимо открутить четыре винта, крепящие защитную клетку модуля.

Этот защитный каркас из толстой сварной стали, очевидно, предназначен для защиты дорогостоящих датчиков внутри при падении или ударе робота — вы знаете, стоимость одного только этого LiDAR-L1 может составлять более одной пятой цены всей машины.

Затем выверните лишний винт, спрятанный под ножкой, и отсоедините соединительный кабель, чтобы освободить и снять весь модуль лидара.

Структура модуля Лидар содержит две оси вращения: основная ось вращения внешнего кольца приводится в движение нижним двигателем для достижения горизонтального сканирования; внутренняя вторичная ось вращения (с отражателем) быстро вращается для достижения вертикального сканирования и нарезки. В совокупности они обеспечивают трехмерное представление окружающей среды.

Здесь необходимо добавить одну деталь.

В академических и промышленных кругах 4D обычно относится к добавлению измерения времени (T) к трехмерному пространству (оси X, Y, Z). Например, в области автономного вождения 4D-лидар должен не только предоставлять трехмерную информацию о положении объектов, но также иметь возможность отслеживать изменения движения объектов с течением времени.

Хотя Unitree 4D LiDAR-L1 называет себя 4D-лидаром, 4D здесь относится к 3D-информации о местоположении плюс 1D-информации в оттенках серого. 4D (3D + время) в традиционном понимании не является полностью последовательным, поэтому неудивительно, что эксперты считают это название своего рода маркетинговым трюком.

Здесь скрыт секрет ходьбы вверх ногами.

Робот-собака Unitree Go2 имеет в общей сложности 12 суставных моторов по всему телу.

Эти моторы распределены в суставах конечностей собаки-робота, что позволяет ей выполнять гибкие действия, такие как прыжки, потягивание, рукопожатие и даже сложные походки, такие как ходьба вверх ногами, адаптивное переворачивание и вставание, а также лазание снова и снова.

На основании наблюдений специалисты определили, что каждая нога содержит три мотора: один управляет тазобедренным суставом, коленным суставом (бедренной частью), а другой заставляет икру расширяться и сжиматься.

Открутите винты, удерживающие узел двигателя внешней ножки, и отделите его от верхней ножки, чтобы открыть двигатель и разъемы. Интересной особенностью конструкции является размещение нескольких конденсаторов поочередно между отверстиями для винтов.

В шарнирном соединении используется блокировочный механизм. Контактная поверхность представляет собой металлическую поверхность, обработанную на станке с ЧПУ, обеспечивающую прочность передачи усилия. Внешний пластиковый «воротник» в основном играет роль фиксации двух деталей между собой.

Этот дизайн может быть преднамеренным. При воздействии чрезвычайной внешней силы пластиковая деталь или определенная точка соединения ломается первой, тем самым защищая более дорогие основные компоненты (такие как двигатель и материнская плата) от повреждений и снижая затраты на ремонт.

Еще раз повозившись с клеем, отсоедините три разъема, соединяющие мотор.

К счастью, сам разъем имеет надежную конструкцию, позволяющую избежать неправильного подключения в будущем. Выдвигая и втягивая ножки вручную, вы можете наблюдать, как внутренний двигатель приводит в движение голени через зубчатый редуктор, обеспечивая значительный крутящий момент.

Разборка iFixit не затронула внутреннюю часть ноги, но они использовали компьютерный томограф Lumafield, чтобы осмотреть ее. Там, где нога соединяется с тазобедренным суставом, два компонента соединяются друг с другом через соединение металл-металл.

Метод соединения очень прочный, и основная сила (например, сила, создаваемая, когда собака-робот бежит, прыгает или несет вес) передается через эту точку соединения, что также подтверждает предыдущее суждение.

Прогулка «Гоу» — это еще и прогулка с собакой, это полезно и весело.

После разборки эксперты пришли к выводу, что этот робот-собака обладает высокой степенью интеграции.

Модульная конструкция также является преимуществом. Теоретически любой сломанный модуль можно заменить. Все подключено к материнской плате, что упрощает проводку, но также означает, что если возникнет проблема с материнской платой, последствия могут быть серьезными.

Я уже жаловался на проблему с клеем. Хотя его можно укрепить, он мешает первому ремонту. Однако после ознакомления это приемлемо. Что еще более важно, благодаря широкому использованию соединителей вместо жесткой сварки порог технического обслуживания значительно снижается.

Ножки (особенно подверженные износу концы ножек, которые заменяются винтами) разработаны с учетом возможности замены и могут даже использоваться для ремонта в полевых условиях. Между деталями могут быть общие черты (например, ножки, расположенные на одной стороне или по диагонали), что позволяет легко заменять или использовать переработанные детали.

Общая архитектура относительно проста и понятна (материнская плата, датчик, аккумулятор), а все компоненты и интерфейсы не сложны, что полезно при устранении неполадок. В результате разборки также было обнаружено место, зарезервированное для версий Pro и Education, что позволяет установить более мощные вычислительные модули и дополнительные вентиляторы.

Можно сказать, что благодаря модульной и разъемной конструкции Go2 обладает определенной степенью ремонтопригодности. По крайней мере теоретически, вам не нужно разбирать всю собаку-робота только для того, чтобы заменить мелкие детали. Однако фактическая сложность эксплуатации – это другой вопрос.

Конечно, Go2 не лишен конструктивных недостатков.

Эксперты также отметили, что лидар зарыт слишком глубоко и его сложно заменить; структура шеи выглядит тонкой. Среда, в которой используется собака-робот, определяет, что она неизбежно упадет и разобьется. Смогут ли эти, казалось бы, хрупкие детали выдержать накопившиеся падения и столкновения? Все стоит спросить.

Наконец, если вы подумываете о покупке Go2, я надеюсь, что этот отчет о разборке может дать вам некоторую информацию. Четвероногий робот-собака Go2 стоимостью 10 000 юаней действительно является хорошей отправной точкой.

Он не идеален, и еще есть возможности для улучшения с точки зрения времени автономной работы и долговечности, но он достаточно полезен и интересен. В конце концов, прогулка «Гоу» — это тоже прогулка с собакой, и не нужно беспокоиться о том, что собачья шерсть разлетится по полу.

# Добро пожаловать на официальную общедоступную учетную запись WeChat aifaner: aifaner (идентификатор WeChat: ifanr). Более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo