PNDbotics：以高度仿人擴展機器人通用價值

ROBOT INDUSTRY

波士頓動力Atlas歷經(jīng)14年迭代，投入超20億美元；軟銀Pepper耗時7年方才盈利。人形機器人賽道需要馬拉松選手，扎根技術(shù)、降低成本，耐心等待人形機器人從黎明走向曙光。

金沙江創(chuàng)投管理合伙人朱嘯虎高調(diào)宣布“批量退出人形機器人”，經(jīng)緯創(chuàng)投創(chuàng)始人張穎指出“時間拉長，人形機器人賽道一定能出大公司”，敦鴻資產(chǎn)合伙人俞文超強調(diào)“未來三至五年，人形機器人最大的機會在于ToB，制造業(yè)和商業(yè)服務(wù)”。眾多投資人都在傳遞一個共同的信息：人形機器人賽道不能短期逐利，需要技術(shù)沉淀和耐心等待。

柏奧尼克機器人（寧波）有限公司（以下簡稱“PNDbotics”）亦是相同觀點的踐行者。PNDbotic品牌市場負責(zé)人梁騏鈞表示，人形機器人是一個很考驗綜合實力的行業(yè)，不僅要有對未來市場的洞察力，還需要有足夠經(jīng)驗的累積與突破創(chuàng)新的實力，雖然目前還沒有達到規(guī)模化和成熟商業(yè)化，但伴隨著技術(shù)迭代與成本降低，這條賽道的堅守者會看到曙光。

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深度仿人滿足跨場景需求

作為國內(nèi)最早布局通用人形機器人的企業(yè)之一，PNDbotic的核心研發(fā)團隊深耕機器人領(lǐng)域十余年，深信唯有深度模擬人類的肢體結(jié)構(gòu)與運動邏輯，搭建全尺寸通用人形架構(gòu)，才能以單一本體覆蓋工業(yè)制造、高危作業(yè)、家庭服務(wù)等跨場景需求，從根本上降低規(guī)模化應(yīng)用的成本。

圖1 Adam手握毛筆寫福字

在本體結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，PNDbotic自主研發(fā)的人形機器人Adam系列產(chǎn)品，率先將V字形髖部結(jié)構(gòu)用于人形機器人，在增加髖部關(guān)節(jié)運動范圍的同時，解決了人形機器人因肩髖寬度差異產(chǎn)生的影響，提高了機器人全身運動控制能力的同時，有效降低運動關(guān)節(jié)電機的損耗，大幅降低使用成本。

在腰部設(shè)計上，PNDbotic采用三自由度設(shè)計，使機器人能夠在完成上半身旋轉(zhuǎn)的同時，實現(xiàn)彎腰動作，提高了機器人的作業(yè)能力，擴展了任務(wù)范圍。在機器人腳踝及跟腱部分，通過采用碳纖維材料進行一體成型設(shè)計，實現(xiàn)了機器人步伐的輕量化，確保機器人在各種環(huán)境下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，同時全新的腳踝跟腱設(shè)計，可以讓機器人在相同運動范圍內(nèi)擁有更高的運動精度。

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通信系統(tǒng)實現(xiàn)“一線通全身”

對人形機器人而言，機內(nèi)通信系統(tǒng)可以看作是它的神經(jīng)中樞，不僅承擔(dān)各執(zhí)行器的控制信號傳輸，還是傳感器信息回傳的關(guān)鍵。

人形機器人涉及多種類、多樣式、多部位的執(zhí)行器和控制器，傳統(tǒng)方案通常采用單對單接線的方式進行連接，這也很多人形機器人本體上存在大量裸露線纜的原因。實現(xiàn)機內(nèi)通信系統(tǒng)的高實時性、高可靠性、抗干擾、低功耗，是人形機器人實現(xiàn)動作快速、準確協(xié)調(diào)的關(guān)鍵。

圖2 Adam進行自然步態(tài)行走

在場景測試中，PNDbotic發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)數(shù)目的增加，提高了控制信號的通信負載，在控制多關(guān)節(jié)協(xié)同運動時，也對機器人通信系統(tǒng)的通信速率和實時性提出了更高要求。因此，如何解決因數(shù)據(jù)量和通信需求而妥協(xié)的多種傳輸協(xié)議并存問題，成為人形機器人突破的關(guān)鍵。

為了解決多協(xié)議、多線纜的人形機器人機內(nèi)控制系統(tǒng)問題，PNDbotic自研高實時性PND-Network通信網(wǎng)絡(luò)，保證高性能的同時，兼顧拓展的靈活性，適用于多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)全身系統(tǒng)級通信的毫秒級響應(yīng)，做到了“一線通全身”。

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核心零部件實現(xiàn)自主研發(fā)

PNDbotic實現(xiàn)了一體化、模塊化的高性能準直驅(qū)執(zhí)行器PSA、機器人控制單元RCU、電池 BMS 等核心零部件的自研，結(jié)合自建PND智能制造中心的精密制造能力，保障了硬件的高性能與低成本。

此外，PNDbotic自主研發(fā)了用于數(shù)據(jù)采集和操作抓取訓(xùn)練的一體化平臺Adam-U。Adam—U配備6自由度靈巧手和3自由度腰部，能夠?qū)崿F(xiàn)人形機器人上半身的全類型訓(xùn)練任務(wù)，結(jié)合自主研發(fā)的上身動作捕捉系統(tǒng)，能夠幫助人形機器人準確收集動作數(shù)據(jù)，提升類人操作能力。

圖3 Adam登上寧波春晚舞臺

針對模擬到真實（sim2real）的核心挑戰(zhàn)，PNDbotic依托數(shù)十年積累的工程經(jīng)驗，自研深度強化學(xué)習(xí)框架，通過自建仿真體系完成超百萬次復(fù)雜動作訓(xùn)練，使Adam快速優(yōu)化行走步態(tài)。依托全面優(yōu)化的Sim-to-Real流程，成功將仿真策略遷移到現(xiàn)實世界，顯著提升了機器人的魯棒性和環(huán)境適應(yīng)能力，進一步縮短了機器人從開發(fā)到落地的應(yīng)用周期。

隨著PNDbotic全球首款通用人形機器人進入量產(chǎn)階段，人形機器人從實驗室走向千行百業(yè)的步伐再次提速，不斷印證“最像人的機器人，才能真正替代人”的行業(yè)共識。“在這場屬于人形機器人的馬拉松長跑中，我們已經(jīng)準備了十年，打磨的不僅是人形機器人技術(shù)，更是屬于中國智造的硬實力。”梁騏鈞說道。

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