Según el informe del segundo trimestre de Tesla, se espera que este mes Tesla pueda producir un robot humanoide equipado con actuadores de diseño propio y realizar pruebas de marcha y ejecución.
La prueba de caminata es una parte clave de la preproducción de lotes pequeños del robot humanoide Tesla en 2024. Se espera que investigue principalmente el movimiento dinámico del equilibrio erguido del robot, la percepción de la escena y la capacidad de toma de decisiones, y se espera que las articulaciones lineales de las extremidades inferiores ser los objetos de prueba clave.
A mediados de noviembre, a Tesla se le acaba el tiempo.
El componente más crítico para que los robots humanoides caminen de forma independiente
Los robots humanoides no pueden caminar erguidos sin sensores. Incluye sensor de torsión, sensor de presión de tensión, codificador, sensor de temperatura, sensor de seis fuerzas y sensor de navegación inercial. Entre ellos, el IMU (sensor de navegación inercial) es el núcleo del control de actitud del robot humanoide.
Según datos relevantes, la IMU es mucho más difícil que el reductor, el husillo de bolas, el motor de torsión, etc., y es el único componente central del robot humanoide que no ha sido reemplazado en el país.
Entonces, ¿qué es una IMU?
La Unidad de Medición Inercial (IMU) IMU, también conocida como Unidad de Medición Inercial, es un dispositivo que mide el ángulo de actitud de tres ejes (o tasa angular) y la aceleración de un objeto. Se utiliza principalmente en dispositivos que necesitan control de movimiento, como automóviles y robots. MEMS IMU=Giroscopio MEMS +acelerómetro MEMS.
La principal dificultad de IMU es solucionar el error y mejorar la precisión. El error de MEMS IMU proviene del error del propio sensor inercial y del error generado por la IMU durante el proceso de integración. Los dos tipos de errores anteriores se pueden dividir en errores sistemáticos y errores aleatorios. Entre ellos, los errores sistemáticos incluyen principalmente errores de sesgo cero, errores no ortogonales, errores no lineales, errores de temperatura, etc. Además de resolver cada método de error sistemático, los errores aleatorios también se pueden calibrar después del algoritmo, generalmente utilizando el método de varianza de Allan. , que también es una de las barreras.
IMU es un sensor clave para que los robots humanoides mantengan el equilibrio y el control del movimiento. La información inercial, como la velocidad angular y la aceleración, recopilada por el sensor inercial se puede utilizar para calcular la posición en tiempo real y la trayectoria de movimiento del robot humanoide. Al mismo tiempo, se puede integrar con los multisensores que lleva el robot para lograr complementariedad entre los tipos y frecuencias de datos.
En otras palabras, la IMU se puede integrar con datos multisensor, como cámaras y sensores de fuerza en el robot, para lograr funciones como mantener el equilibrio corporal, predecir la velocidad y la trayectoria, y el posicionamiento y la navegación, que se espera que sea estándar en los cuadrúpedos. robots y robots humanoides.
Según el artículo de UCLA, el robot Artermis coloca una IMU táctica 3DM en la pelvis, con una cámara frontal integrada y alternativas asequibles en el pie.
Robot humanoide de tarjeta, barreras altas, el espacio de reemplazo doméstico es enorme
Según los requisitos de precisión, la IMU se puede dividir en grado de consumo, grado industrial y nivel táctico. Según los diferentes principios, también se puede dividir en IMU MEMS, IMU de fibra óptica y los robots humanoides generalmente usan más de 1,000 Yuanes de MEMS IMU de alto rendimiento.
Conducción automática al nivel L3 y superior, la precisión IMU requerida debe alcanzar 1 grado/h, el chip MEMS IMU de alta precisión actual depende de importaciones extranjeras. Para lograr la precisión de Tesla Optimus, los robots humanoides necesitan aumentar la cantidad de IMU MEMS de alta precisión para lograr el efecto de estabilidad del cuerpo, control de actitud y compensación de la inestabilidad de la cabeza, por lo que existe la oportunidad de control autónomo doméstico de chips IMU MEMS de alto rendimiento. debe organizarse con antelación.
La concentración del mercado de MEMS IMU de China es alta: Bosch, ST y TDK, Analog y Honeywell ocupan alrededor del 93% del mercado, y la participación de mercado de los fabricantes nacionales de MEMS IMU es casi insignificante.
En la actualidad, existen principalmente tres tipos de reproductores nacionales de sensores inerciales/IMU MEMS: empresas de semiconductores controlables autónomos con chips MEMS de alto rendimiento, como chips, tecnología Mattel, detección Minghao, etc., que son más escasas; Los líderes locales de MEMS de consumo, como Shilanwei, Sai Microelectronics, etc., están orientados principalmente al campo de la electrónica de consumo, del cual Sai Microelectronics es una empresa de fundición de MEMS; Integradores de sistemas de nivel 1, como Huayi Technology, Star Network Yuda, etc., principalmente diseño de integración de sistema/módulo IMU-INS, se importan chips de sensores.
Se espera que las IMU MEMS de alta precisión se beneficien del estallido de los robots humanoides y la demanda de conducción autónoma en el futuro, y existe un gran espacio para la reducción de costos después del reemplazo interno ascendente y la escala civil.
El mercado de robots humanoides se encuentra en una etapa de rápido desarrollo a nivel mundial y el potencial de crecimiento futuro del mercado es enorme. Aunque el mercado chino es relativamente pequeño, pero la tasa de crecimiento es muy rápida, Youbi, Fourier, Zhiyuan, Millet, Yusu Technology y una serie de empresas están realizando investigaciones, se espera que el futuro se convierta en uno de los principales crecimientos del mundo humanoide. mercado de robots.
La "Guía de desarrollo e innovación de robots humanoides" emitida por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, que menciona que para formar un sistema de innovación de robots humanoides en 2025, el establecimiento inicial debe lograr avances en una serie de tecnologías clave como el "cerebro", "cerebelo" y "miembro", para garantizar que los componentes centrales de los robots humanoides puedan suministrarse de manera efectiva, que todo el nivel de la máquina alcance el nivel avanzado del mundo y lograr la producción en masa. Al mismo tiempo, las directrices también sitúan a los robots humanoides en la cuarta categoría de productos importantes, al mismo nivel que los teléfonos inteligentes, los vehículos de nuevas energías y los ordenadores.
En este primer año de robots humanoides, se puede esperar que la industria de robots humanoides de China pueda traernos sorpresas inesperadas con la actual ola de entusiasmo y prosperidad.