Secondo il briefing del secondo trimestre di Tesla, si prevede che in questo mese Tesla possa produrre un robot umanoide dotato di attuatori auto-progettati ed eseguire test di deambulazione ed esecuzione.
Il test di camminata è una parte fondamentale della pre-produzione in piccoli lotti del robot umanoide Tesla nel 2024. Si prevede che indagherà principalmente il movimento dinamico dell'equilibrio verticale del robot, la percezione della scena e la capacità decisionale, e si prevede che le articolazioni lineari degli arti inferiori essere gli oggetti chiave del test.
A metà novembre, Tesla sta esaurendo il tempo.
Il componente più critico affinché i robot umanoidi possano camminare in modo indipendente
I robot umanoidi non possono camminare in posizione eretta senza sensori. Compreso sensore di coppia, sensore di pressione di tensione, encoder, sensore di temperatura, sei sensori di forza e sensore di navigazione inerziale. Tra questi, l'IMU (sensore di navigazione inerziale) è il nucleo del controllo dell'assetto del robot umanoide.
Secondo i dati rilevanti, l’IMU è molto più difficile del riduttore, della vite a ricircolo di sfere, del motore torque, ecc., ed è l’unico componente principale del robot umanoide che non è stato sostituito a livello nazionale.
Allora, cos’è l’IMU?
L'unità di misurazione inerziale IMU (IMU), nota anche come unità di misurazione inerziale, è un dispositivo che misura l'angolo di assetto su tre assi (o velocità angolare) e l'accelerazione di un oggetto. Viene utilizzato principalmente in dispositivi che necessitano di controllo del movimento, come automobili e robot. MEMS IMU=Giroscopio MEMS + accelerometro MEMS.
La principale difficoltà dell'IMU è risolvere l'errore e migliorare la precisione. L'errore del MEMS IMU deriva dall'errore del sensore inerziale stesso e dall'errore generato dall'IMU durante il processo di integrazione. I due tipi di errori sopra menzionati possono essere suddivisi in errori sistematici ed errori casuali. Tra questi, gli errori sistematici includono principalmente errori di bias zero, errori non ortogonali, errori non lineari, errori di temperatura, ecc. Oltre a risolvere ciascun metodo di errore sistematico, gli errori casuali possono anche essere calibrati dopo l'algoritmo, solitamente utilizzando il metodo della varianza di Allan , che costituisce anche uno degli ostacoli.
L'IMU è un sensore chiave per i robot umanoidi per mantenere l'equilibrio e il controllo del movimento. Le informazioni inerziali come la velocità angolare e l'accelerazione raccolte dal sensore inerziale possono essere utilizzate per calcolare la posizione in tempo reale e la traiettoria di movimento del robot umanoide. Allo stesso tempo, può essere integrato con i multisensori trasportati dal robot per ottenere la complementarità tra tipi di dati e frequenze di dati.
In altre parole, l'IMU può essere integrata con dati multisensore come telecamere e sensori di forza sul robot per ottenere funzioni come il mantenimento dell'equilibrio corporeo, la previsione di velocità e traiettoria, nonché il posizionamento e la navigazione, che dovrebbe essere standard sui quadrupedi. robot e robot umanoidi.
Secondo il documento dell’UCLA, il robot Artermis posiziona un’IMU 3DM di livello tattico nel bacino, con una telecamera frontale integrata e alternative convenienti nel piede.
Robot umanoide di carte, barriere elevate, spazio di sostituzione domestico è enorme
In base ai requisiti di precisione, l'IMU può essere divisa in livello consumer, livello industriale, livello tattico, secondo i diversi principi può anche essere divisa in IMU MEMS, IMU in fibra ottica, i robot umanoidi generalmente ne utilizzano più di 1,000 yuan di MEMS IMU ad alte prestazioni.
Guida automatica al livello L3 e superiore, la precisione IMU richiesta deve raggiungere 1 grado /h, gli attuali chip MEMS IMU ad alta precisione si basano tutti su importazioni dall'estero. Per ottenere la precisione di Tesla Optimus, i robot umanoidi devono aumentare il numero di IMU MEMS ad alta precisione per ottenere l'effetto di stabilità del corpo, controllo dell'assetto e compensazione dell'instabilità della testa, quindi l'opportunità di controllo autonomo domestico di chip MEMS IMU ad alte prestazioni deve essere organizzato in anticipo.
La concentrazione del mercato cinese IMU MEMS è elevata, Bosch, ST e TDK, Analog, Honeywell occupano circa il 93% del mercato, la quota di mercato dei produttori nazionali di IMU MEMS è quasi trascurabile.
Allo stato attuale, ci sono principalmente tre tipi di produttori di sensori inerziali/MEMS IMU domestici: società di semiconduttori controllabili autonomi con chip MEMS ad alte prestazioni, come chip, tecnologia Mattel, rilevamento Minghao, ecc., più scarsi; I leader locali dei MEMS di consumo, come Shilanwei, Sai Microelectronics, ecc., sono principalmente orientati al campo dell'elettronica di consumo, di cui Sai Microelectronics è un'impresa di fonderia MEMS; Vengono importati integratori di sistemi di livello 1, come Huayi Technology, Star Network Yuda, ecc., principalmente layout IMU-INS modulo/integrazione di sistema, chip sensore.
Si prevede che in futuro l’IMU MEMS ad alta precisione trarrà vantaggio dalla diffusione dei robot umanoidi e dalla domanda di guida autonoma, e vi è un ampio spazio per la riduzione dei costi dopo la sostituzione domestica a monte e su scala civile.
Il mercato dei robot umanoidi è in una fase di rapido sviluppo a livello globale e il potenziale di crescita futura del mercato è enorme. Sebbene il mercato cinese sia relativamente piccolo, ma il tasso di crescita è molto rapido, Youbi, Fourier, Zhiyuan, miglio, Yusu Technology e una serie di aziende stanno conducendo ricerche, si prevede che il futuro diventerà una delle principali crescite dell'umanoide globale mercato dei robot.
La "Guida all'innovazione e allo sviluppo dei robot umanoidi" pubblicata dal Ministero dell'Industria e dell'Information Technology, in cui si afferma che per formare un sistema di innovazione dei robot umanoidi nel 2025, l'istituzione iniziale dovrebbe fare passi avanti in una serie di tecnologie chiave come "cervello", "cervelletto" e "arto", per garantire che i componenti principali dei robot umanoidi possano essere forniti in modo efficace, l'intero livello della macchina raggiunge il livello avanzato mondiale e raggiunge la produzione di massa. Allo stesso tempo, le linee guida elevano anche i robot umanoidi alla quarta categoria di prodotti importanti, allo stesso status degli smartphone, dei veicoli a nuova energia e dei computer.
In questo primo anno di robot umanoidi, è prevedibile che l'industria cinese dei robot umanoidi possa riservarci sorprese inaspettate con l'attuale ondata di entusiasmo e prosperità.