Laut Teslas Briefing für das zweite Quartal wird erwartet, dass Tesla in diesem Monat einen humanoiden Roboter produzieren kann, der mit selbst entwickelten Aktuatoren ausgestattet ist, und Geh- und Ausführungstests durchführen kann.
Der Gehtest ist ein wichtiger Bestandteil der Kleinserien-Vorproduktion des humanoiden Roboters von Tesla im Jahr 2024. Es wird erwartet, dass er hauptsächlich die dynamische Gleichgewichtsbewegung, die Szenenwahrnehmung und die Entscheidungsfähigkeit des Roboters sowie die linearen Gelenke der unteren Gliedmaßen untersucht die wichtigsten Testobjekte sein.
Mitte November läuft Tesla die Zeit davon.
Die wichtigste Komponente für humanoide Roboter ist das selbstständige Gehen
Humanoide Roboter können ohne Sensoren nicht aufrecht gehen. Einschließlich Drehmomentsensor, Spannungsdrucksensor, Encoder, Temperatursensor, sechs Kraftsensoren und Trägheitsnavigationssensor. Unter ihnen ist IMU (Trägheitsnavigationssensor) der Kern der Lageregelung humanoider Roboter.
Relevanten Daten zufolge ist die IMU viel schwieriger als Reduziergetriebe, Kugelumlaufspindel, Drehmomentmotor usw. und die einzige Kernkomponente humanoider Roboter, die im Inland nicht ersetzt wurde.
Was ist also eine IMU?
Die IMU Inertial Measurement Unit (IMU), auch bekannt als Inertial Measurement Unit, ist ein Gerät, das den dreiachsigen Lagewinkel (oder die Winkelgeschwindigkeit) und die Beschleunigung eines Objekts misst. Es wird hauptsächlich in Geräten verwendet, die eine Bewegungssteuerung benötigen, beispielsweise in Autos und Robotern. MEMS IMU=MEMS-Gyroskop +MEMS-Beschleunigungsmesser.
Die Hauptschwierigkeit von IMU besteht darin, den Fehler zu beheben und die Genauigkeit zu verbessern. Der Fehler der MEMS-IMU ergibt sich aus dem Fehler des Trägheitssensors selbst und dem Fehler, der von der IMU während des Integrationsprozesses erzeugt wird. Die oben genannten beiden Arten von Fehlern können in systematische Fehler und zufällige Fehler unterteilt werden. Unter diesen umfassen die systematischen Fehler hauptsächlich Null-Bias-Fehler, nicht-orthogonale Fehler, nichtlineare Fehler, Temperaturfehler usw. Zusätzlich zur Lösung jeder systematischen Fehlermethode können zufällige Fehler auch nach dem Algorithmus kalibriert werden, normalerweise unter Verwendung der Allan-Varianz-Methode , was auch eines der Hindernisse ist.
IMU ist ein Schlüsselsensor für humanoide Roboter, um das Gleichgewicht und die Bewegungskontrolle aufrechtzuerhalten. Die vom Trägheitssensor erfassten Trägheitsinformationen wie Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung können zur Berechnung der Echtzeitposition und Bewegungsbahn des humanoiden Roboters verwendet werden. Gleichzeitig kann es in die vom Roboter getragenen Multisensoren integriert werden, um Komplementarität zwischen Datentypen und Datenfrequenzen zu erreichen.
Mit anderen Worten: Die IMU kann mit Multisensordaten wie Kameras und Kraftsensoren am Roboter integriert werden, um Funktionen wie die Aufrechterhaltung des Körpergleichgewichts, die Vorhersage von Geschwindigkeit und Flugbahn sowie Positionierung und Navigation zu erreichen, die bei Vierbeinern voraussichtlich Standard sind Roboter und humanoide Roboter.
Laut dem UCLA-Papier platziert der Artermis-Roboter eine 3DM-IMU in Taktikqualität im Becken, mit einer integrierten Kopfkamera und erschwinglichen Alternativen im Fuß.
Karte humanoider Roboter, hohe Barrieren, häuslicher Ersatzraum ist riesig
Entsprechend den Genauigkeitsanforderungen kann die IMU in Verbraucherqualität, Industriequalität und taktische Ebene unterteilt werden. Gemäß den verschiedenen Prinzipien kann sie auch in MEMS-IMU und Glasfaser-IMU unterteilt werden. Humanoide Roboter verwenden im Allgemeinen mehr als 1.000 Yuan an Hochleistungs-MEMS-IMU.
Automatisches Fahren auf L3-Niveau und höher, die erforderliche IMU-Genauigkeit muss 1 Grad/h erreichen, die aktuellen hochpräzisen MEMS-IMU-Chips sind alle auf Importe aus Übersee angewiesen. Um die Genauigkeit von Tesla Optimus zu erreichen, müssen humanoide Roboter die Anzahl hochpräziser MEMS-IMUs erhöhen, um den Effekt der Körperstabilität, Lagekontrolle und Kopfinstabilitätskompensation zu erzielen, sodass die Möglichkeit einer autonomen Steuerung von Hochleistungs-MEMS-IMU-Chips im Inland besteht muss im Voraus vereinbart werden.
Chinas MEMS-IMU-Marktkonzentration ist hoch, Bosch, ST und TDK, Analog, Honeywell besetzen etwa 93 % des Marktes, der Marktanteil der inländischen MEMS-IMU-Hersteller ist nahezu vernachlässigbar.
Derzeit gibt es hauptsächlich drei Arten von inländischen MEMS-IMU-/Trägheitssensor-Anbietern: Unternehmen für autonom steuerbare Hochleistungs-MEMS-Chip-Halbleiter wie Chip, Mattel Technology, Minghao Sensing usw. sind seltener; Lokale MEMS-Marktführer für Verbraucher wie Shilanwei, Sai Microelectronics usw. konzentrieren sich hauptsächlich auf den Bereich der Unterhaltungselektronik, zu der Sai Microelectronics ein MEMS-Gießereiunternehmen gehört. Tier-1-Systemintegratoren wie Huayi Technology, Star Network Yuda usw. entwerfen hauptsächlich IMU-INS-Module/Systemintegrationen und importieren Sensorchips.
Es wird erwartet, dass hochpräzise MEMS-IMU in Zukunft vom Aufkommen humanoider Roboter und der Nachfrage nach autonomem Fahren profitieren werden, und es gibt viel Raum für Kostensenkungen nach vorgelagertem inländischen Ersatz und zivilem Maßstab.
Der Markt für humanoide Roboter befindet sich weltweit in einer Phase rasanter Entwicklung und das zukünftige Marktwachstumspotenzial ist enorm. Obwohl der chinesische Markt relativ klein ist, ist die Wachstumsrate sehr schnell. Youbi, Fourier, Zhiyuan, Millet, Yusu Technology und eine Reihe von Unternehmen forschen, und es wird erwartet, dass er in Zukunft zu einem der Hauptwachstumsfaktoren des globalen Humanoiden wird Robotermarkt.
In den „Humanoid Robot Innovation and Development Guidance“ des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie heißt es, dass die Gründung eines Innovationssystems für humanoide Roboter im Jahr 2025 Durchbrüche in einer Reihe von Schlüsseltechnologien wie „Gehirn“ erzielen sollte. „Kleinhirn“ und „Gliedmaßen“, um sicherzustellen, dass die Kernkomponenten humanoider Roboter effektiv versorgt werden können, erreicht die gesamte Maschinenebene das weltweit fortgeschrittene Niveau und erreicht eine Massenproduktion. Gleichzeitig heben die Richtlinien humanoide Roboter in die vierte Kategorie wichtiger Produkte mit dem gleichen Status wie Smartphones, New-Energy-Fahrzeuge und Computer.
Es ist zu erwarten, dass Chinas Industrie für humanoide Roboter in diesem ersten Jahr humanoider Roboter uns mit der aktuellen Welle an Begeisterung und Wohlstand unerwartete Überraschungen bescheren kann.