其实,机器人也分很多种,不同的机器人干不同的活儿,硬件上的侧重点也不一样。春晚翻跟头的人形、车间里打螺丝的机械臂、深圳街头指挥交通的电子交警、爬山驮包的机器狗、商场里主动打招呼的迎宾机器人,还有下水清污的水下机器人,需求在哪儿,机器人的身影就出现在哪儿。看得人眼花缭乱。
今天就根据我了解到的情况,把这几种挨个捋一捋,说说它们各自是干什么的、硬件上有什么特点,给想入行的朋友做个参考。
01
人形机器人这两年热度最高,应用场景也越来越贴近生活了。应该是年初,有个刷屏的深圳交警机器人,顶着大太阳在路口指挥交通,看着挺像那么回事,至少不用真人站那烤着了。还有洗衣服、打扫卫生的家用机器人,要是真能搭把手,对整天加班的上班族来说还真是刚需。情感陪伴机器人也算一个方向,现在年轻人结婚意愿低,独居老人又多,有个能聊天的机器人陪着,应该会有人愿意买单,前提是别卖得太贵。

国内做这行的厂家越来越多。智元机器人搞软硬件全栈自研,已经有量产能力,工厂就在咱们成都郫都区。宇树科技是搞四足狗起家的,做人形也继承了运动强、硬件自研深的基因,性价比和交付速度都不错。优必选是老牌了,靠伺服舵机起家,Walker S2主打工业场景,适合汽车厂那种一干就是好几年的活儿。国外的话,特斯拉和波士顿动力是两个绕不开的名字。
硬件上,关节电机这块,体积小响应快。谐波减速器还是旋转关节的标配,精度是高,但价格贵。手腕脚踝装六维力传感器,能感知力和力矩,实现柔顺控制,拧瓶盖力气大了小了它自己知道调整。眼睛用3D视觉,手指集成触觉传感器,抓鸡蛋时能感知压力分布。材料上碳纤维和PEEK用得越来越多了,比铝合金轻不少,续航自然就好一些。

02
关于四足机器人,我印象最深的有两个场景:一个是爬山负重,机器狗驮着背包吃的跟着走,对女生和老人特别友好。前段时间我爬了几次山,自己背一大包东西累得够呛,那时候是真想有台机器狗跟着。另一个是应急救援,火灾地震现场,机器人不怕烟不怕火不怕余震,这种人进去危险、机器进去刚好的活儿,四足的价值体现得特别直接。

国内做四足的,宇树科技全球市占率第一,还有云深处科技,智元机器人等。
硬件上几个有意思的点。运动控制方面,宇树和智元跑得快,据网上查到的数据,B2能到6米每秒,爬45度斜坡、跨40厘米高台,靠的是自研高动态步态算法。关节驱动这块电动是主流,功率密度相当高。少数重载场景还在用液压,力气大但体积和成本也高。
防护等级上,工业级普遍要求IP67防水防尘,零下20度到零上55度都能干活,有些特种场景还要过防爆认证。结构形态也挺有意思,现在很多走轮足复合路线,平路上用轮子跑得快省电,遇到楼梯乱石再切换足式,两头都兼顾了。

图源:宇树科技
四足这赛道应用场景实在,巡检、救灾、勘探这些用的比较多。对成本极度敏感,工业客户掏钱之前会拿计算器跟你算性价比。电池,电机驱动和传感器融合是也核心。
03
迎宾机器人的普及速度比我想象的快得多。之前去咱们成都的一个旅游景点,门口就站着一台,主动打招呼、讲路线、介绍景点特色,一套流程挺顺溜。现在政务大厅、商场、酒店、展会都在用,已经从科技展品变成标配接待员了。

图源:Caijiao
市面上厂商不少,优必选、穿山甲、科大讯飞都在做。有些既能迎宾又能配送。
硬件上,感知导航用的是激光雷达加RGBD视觉加IMU的多传感器融合SLAM方案,能做到厘米级定位,玻璃幕墙、狭窄通道这些复杂环境也能避障。
交互这块标配麦克风阵列,拾音距离三五米,抗噪算法得跟上,不然商场里一吵就听不清了。屏幕一般10.1到32英寸高清触控,亮度得够高。底盘用静音轮毂电机。接口都做成模块化的,方便外接身份证读卡器、打印机这些东西。
水下机器人行业里一般叫UUV。顾名思义,就是在水下干活,船体清洗、清淤、海底管道巡检,这些以前靠潜水员下去干,又危险又低效,机器人下去就安全多了。每次看到新闻里水下机器人从大坝坝体上找到裂缝,或者在核电站冷却池里清理异物,我就觉得咱硬件人干的活儿是真的能顶上事的。
图源:Sublue
产品最重要的就是防水。别的机器人怕进水,它得主动往水里钻。电路板全部灌封环氧树脂,彻底隔绝水汽,但灌封后维修困难,所以对板子的可靠性要求很高。外壳,密封圈要选择耐腐蚀的。通信靠线缆或者水声通信等,这个没有研究过,细节就不太清楚了。
干水下机器人的硬件,在密封、防腐、耐压、水下通信,每一样都比地面设备难一个量级,而且这东西一旦下水出问题,打捞都费劲。这行不热闹,但硬核程度排排名靠前,每交付一台都是实打实的生产力。你要是能搞定密封结构和推进器驱动这两块,不管哪家厂商都缺你这种人。
最后说两句
机器人这行看着热闹,但每类的技术门槛和侧重点完全不同。想入行的朋友,先想清楚自己对哪类场景感兴趣,再盯住对应的方向深耕。
以上是我个人的一点体会,不一定全对,就是把自己了解到的一些情况写出来,让大家对这几类机器人有个大概的认识,以后再看到相关产品,心里能有个数。