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近期，世界人形機(jī)器人大賽在國(guó)內(nèi)掀起科技熱潮，展現(xiàn)出該行業(yè)發(fā)展的巨大潛力。在這場(chǎng)科技盛宴背后，是機(jī)器人行業(yè)近年來(lái)高速發(fā)展的生動(dòng)體現(xiàn)?？纯粗逻h(yuǎn)儀器在其中扮演著怎樣重要的角色呢？

近期，世界人形機(jī)器人大賽在國(guó)內(nèi)的成功舉辦，讓大眾對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展有了前所未有的直觀感受。

從賽事實(shí)況看機(jī)器人行業(yè)的高速發(fā)展

8月14日，國(guó)家速滑館“冰絲帶”迎來(lái)全球首屆世界人形機(jī)器人大賽。人形機(jī)器人是人工智能的集大成者，具備融合感知、行動(dòng)與認(rèn)知的能力，能夠通過(guò)實(shí)體與環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜的交互。

值得關(guān)注的是，大賽特設(shè)的場(chǎng)景賽聚焦實(shí)際應(yīng)用，覆蓋工廠、倉(cāng)儲(chǔ)、醫(yī)院、酒店四大領(lǐng)域，涉及物料搬運(yùn)、藥品分揀及清潔服務(wù)等具體任務(wù)。這些場(chǎng)景的設(shè)定，精準(zhǔn)地指向了當(dāng)前人形機(jī)器人需求最迫切、落地潛力最大的方向——在真實(shí)世界中協(xié)助甚至替代人類完成重復(fù)性、高強(qiáng)度的勞動(dòng)。

人形機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新離不開(kāi)哪些核心因素

人形機(jī)器人是近年來(lái)全球科技最大的風(fēng)口之一，我國(guó)在此領(lǐng)域已具備扎實(shí)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(shì)。

要讓人形機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)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(jī)與驅(qū)動(dòng)技術(shù)

電機(jī)是機(jī)器人的動(dòng)力源，其性能直接影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。高扭矩密度、高效率、低噪音的電機(jī)對(duì)于人形機(jī)器人至關(guān)重要。同時(shí)，先進(jìn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)能夠精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩和位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)控制，確保機(jī)器人動(dòng)作的準(zhǔn)確性和流暢性。

動(dòng)力與電池系統(tǒng)

可靠的動(dòng)力源和高效的電源管理系統(tǒng)是機(jī)器人持續(xù)運(yùn)行的保障。部分機(jī)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整電池的充放電狀態(tài)，確保機(jī)器人在不同工作場(chǎng)景下都能穩(wěn)定運(yùn)行，并延長(zhǎng)電池使用壽命。

圖5 人形機(jī)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(jī)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(jī)器人的大腦（中央處理器）與小腦（運(yùn)動(dòng)控制器）之間，需在短時(shí)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(jī)器人內(nèi)部通信的可靠性和實(shí)時(shí)性。

助力人形機(jī)器人發(fā)展，致遠(yuǎn)儀器如何扮演重要角色

要推動(dòng)人形機(jī)器人從研發(fā)走向應(yīng)用，每一個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)試與驗(yàn)證都至關(guān)重要。致遠(yuǎn)儀器相關(guān)測(cè)試測(cè)量方案，為機(jī)器人電機(jī)性能測(cè)試、多電機(jī)系統(tǒng)評(píng)估、電力質(zhì)量保障、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析以及通信故障定位等提供有力的技術(shù)支撐電機(jī)性能測(cè)試與多電機(jī)同步測(cè)試電機(jī)是機(jī)器人的關(guān)鍵執(zhí)行部件，其性能直接影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。致遠(yuǎn)儀器PA系列功率分析儀可通過(guò)電機(jī)板卡輸入的轉(zhuǎn)速、扭矩等信號(hào)，對(duì)機(jī)器人內(nèi)部電機(jī)進(jìn)行測(cè)量分析；同時(shí)最多可測(cè)量7個(gè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)多電機(jī)同步測(cè)試，準(zhǔn)確測(cè)量出機(jī)器人電機(jī)系統(tǒng)整體性能。

圖7 PA功率分析儀電機(jī)測(cè)試

電池續(xù)航測(cè)試與充放電效率優(yōu)化

人形機(jī)器人的續(xù)航能力直接影響其應(yīng)用場(chǎng)景，電池作為核心能源，其充放電效率、能耗分配及安全保護(hù)需嚴(yán)格把控。致遠(yuǎn)儀器PA系列功率計(jì)通過(guò)能耗積分，記錄機(jī)器人在特定任務(wù)下的實(shí)時(shí)功率消耗，并結(jié)合電池標(biāo)稱容量，精確計(jì)算實(shí)際續(xù)航時(shí)間。同時(shí)可監(jiān)測(cè)充放電過(guò)程中的各項(xiàng)功率，計(jì)算充放電效率。

圖8 PA功率計(jì)充放電測(cè)試

輔助CAN通信故障定位

機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)的可靠性對(duì)其穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。致遠(yuǎn)儀器ZPS-CANFD總線分析儀集多種功能于一身，可對(duì)機(jī)器人CAN網(wǎng)絡(luò)通訊正確性、可靠性、合理性進(jìn)行全方位評(píng)估。當(dāng)機(jī)器人通信出現(xiàn)故障時(shí)，能快速定位問(wèn)題所在，減少停機(jī)時(shí)間，提高維護(hù)效率，保障機(jī)器人系統(tǒng)正常運(yùn)行。

圖9 ZPS-CANFD通信測(cè)試

結(jié) 語(yǔ)

世界人形機(jī)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(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證。

致遠(yuǎn)儀器的角色，就是提供實(shí)現(xiàn)這一驗(yàn)證的“技術(shù)基石”。致遠(yuǎn)儀器將持續(xù)為此賦能，幫助工程師攻克從“實(shí)驗(yàn)室”到“規(guī)?；逃谩彼媾R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。