聚焦人形機器人發(fā)展熱潮，看致遠儀器如何"保駕護航"
2025-09-02
從賽事實況看機器人行業(yè)的高速發(fā)展
8月14日，國家速滑館"冰絲帶"迎來全球首屆世界人形機器人大賽。人形機器人是人工智能的集大成者，具備融合感知、行動與認知的能力，能夠通過實體與環(huán)境進行復(fù)雜的交互。
圖1 人形機器人足球比賽
值得關(guān)注的是，大賽特設(shè)的場景賽聚焦實際應(yīng)用，覆蓋工廠、倉儲、醫(yī)院、酒店四大領(lǐng)域，涉及物料搬運、藥品分揀及清潔服務(wù)等具體任務(wù)。這些場景的設(shè)定，精準地指向了當前人形機器人需求最迫切、落地潛力最大的方向——在真實世界中協(xié)助甚至替代人類完成重復(fù)性、高強度的勞動。
圖2 人形機器人分揀藥品
人形機器人的技術(shù)創(chuàng)新離不開哪些核心因素
人形機器人是近年來全球科技最大的風口之一，我國在此領(lǐng)域已具備扎實的產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)，整體呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。
圖3 人形機器人新質(zhì)生產(chǎn)力
要讓人形機器人從實驗室原型逐步走向?qū)嵱没推占盎?，其?nèi)部的復(fù)雜系統(tǒng)必須穩(wěn)定協(xié)同。比如：
電機與驅(qū)動技術(shù)
電機是機器人的動力源，其性能直接影響機器人的運動表現(xiàn)。高扭矩密度、高效率、低噪音的電機對于人形機器人至關(guān)重要。同時，先進的電機驅(qū)動技術(shù)能夠精確控制電機的轉(zhuǎn)速、扭矩和位置，實現(xiàn)對機器人關(guān)節(jié)運動的精準控制，確保機器人動作的準確性和流暢性。
圖4 人形機器人關(guān)節(jié)電機
動力與電池系統(tǒng)
可靠的動力源和高效的電源管理系統(tǒng)是機器人持續(xù)運行的保障。部分機器人采用高能量密度的電池，如鋰電池，配合智能的電源管理算法，實時監(jiān)測和調(diào)整電池的充放電狀態(tài)，確保機器人在不同工作場景下都能穩(wěn)定運行，并延長電池使用壽命。
圖5 人形機器人高能量密度電池（圖源產(chǎn)品官網(wǎng)）
內(nèi)部通信技術(shù)
人形機器人內(nèi)部各部件之間需要高效、穩(wěn)定的通信，以確保數(shù)據(jù)的快速傳輸和協(xié)同工作。例如，機器人的大腦（中央處理器）與小腦（運動控制器）之間，需在短時間內(nèi)傳輸大量的控制指令和傳感器反饋數(shù)據(jù)。高速、低延遲的內(nèi)部通信總線技術(shù)，如CAN總線等，被廣泛應(yīng)用于保障機器人內(nèi)部通信的可靠性和實時性。
圖6 人形機器人內(nèi)部部件
助力人形機器人發(fā)展，致遠儀器如何扮演重要角色
要推動人形機器人從研發(fā)走向應(yīng)用，每一個環(huán)節(jié)的測試與驗證都至關(guān)重要。致遠儀器相關(guān)測試測量方案，為機器人電機性能測試、多電機系統(tǒng)評估、電力質(zhì)量保障、數(shù)據(jù)存儲分析以及通信故障定位等提供有力的技術(shù)支撐。
電機性能測試與多電機同步測試
電機是機器人的關(guān)鍵執(zhí)行部件，其性能直接影響機器人的運動表現(xiàn)。致遠儀器PA系列功率分析儀可通過電機板卡輸入的轉(zhuǎn)速、扭矩等信號，對機器人內(nèi)部電機進行測量分析；同時最多可測量7個電機，實現(xiàn)多電機同步測試，準確測量出機器人電機系統(tǒng)整體性能。
圖7 PA功率分析儀電機測試
電池續(xù)航測試與充放電效率優(yōu)化
人形機器人的續(xù)航能力直接影響其應(yīng)用場景，電池作為核心能源，其充放電效率、能耗分配及安全保護需嚴格把控。致遠儀器PA系列功率計通過能耗積分，記錄機器人在特定任務(wù)下的實時功率消耗，并結(jié)合電池標稱容量，精確計算實際續(xù)航時間。同時可監(jiān)測充放電過程中的各項功率，計算充放電效率。
圖8 PA功率計充放電測試
輔助CAN通信故障定位
機器人內(nèi)部通信系統(tǒng)的可靠性對其穩(wěn)定運行至關(guān)重要。致遠儀器ZPS-CANFD總線分析儀集多種功能于一身，可對機器人CAN網(wǎng)絡(luò)通訊正確性、可靠性、合理性進行全方位評估。當機器人通信出現(xiàn)故障時，能快速定位問題所在，減少停機時間，提高維護效率，保障機器人系統(tǒng)正常運行。
圖9 ZPS-CANFD通信測試
結(jié)語
世界人形機器人大賽展現(xiàn)了巨大的產(chǎn)業(yè)潛力，但將這份潛力轉(zhuǎn)化為可靠的產(chǎn)品，依賴于對技術(shù)細節(jié)的嚴謹驗證。致遠儀器的角色，就是提供實現(xiàn)這一驗證的"技術(shù)基石"。致遠儀器將持續(xù)為此賦能，幫助工程師攻克從"實驗室"到"規(guī)?；逃?所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這既是我們的技術(shù)內(nèi)核，也是我們助力行業(yè)邁向更高階段的方式。
