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從“單腦”到“雙腦”:具身智能機(jī)器人邁向L4時(shí)代的核心架構(gòu)革新

從“單腦”到“雙腦”:具身智能機(jī)器人邁向L4時(shí)代的核心架構(gòu)革新

2025年3月5日,十四屆全國(guó)人大三次會(huì)議審議的政府工作報(bào)告中明確提出,建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)機(jī)制,培育包括具身智能在內(nèi)的生物制造、量子科技、6G等未來產(chǎn)業(yè)。這一政策信號(hào)釋放了國(guó)家對(duì)具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度重視,為行業(yè)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。2024年世界機(jī)器人大會(huì)上發(fā)布的《人形機(jī)器人十大趨勢(shì)展望》指出,具身智能是可以在高變化下做出迅猛、精準(zhǔn)反應(yīng)的高質(zhì)量、高性能智能系統(tǒng)。隨著技術(shù)的不斷突破和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的逐步完善,具身機(jī)器人正加速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景,成為現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的重要力量。

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在政策與技術(shù)的雙重驅(qū)動(dòng)下,具身機(jī)器人行業(yè)正經(jīng)歷從“實(shí)驗(yàn)室探索”到“場(chǎng)景落地”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折,邁向L4級(jí)智能化成為當(dāng)前行業(yè)的重要發(fā)展方向。然而,隨著機(jī)器人智能化層級(jí)從L3(條件自主)向L4(高度自主)過渡,其核心矛盾愈發(fā)凸顯——如何讓機(jī)器人像人類一樣,既擁有“思考”的大腦,又具備“執(zhí)行”的小腦?

 

行業(yè)痛點(diǎn):從L0到L5,智能化躍遷的終極挑戰(zhàn)

 

具身機(jī)器人的自主能力分為六個(gè)層級(jí):
L0(無自主性):僅能依靠人類指令實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng),無任何智能化設(shè)計(jì),如早期工業(yè)機(jī)械臂;
L1(輔助控制):可以驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)拖拽、錄制、回放等功能;
L2(部分自主):在算法的驅(qū)動(dòng)下規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡和路徑,完成特定動(dòng)作;
L3(條件自主):具備感知能力,利用傳感器獲取環(huán)境信息,能夠自主識(shí)別、理解和反饋預(yù)設(shè)動(dòng)作,但仍需人類監(jiān)控;
L4(高度自主):具備一定認(rèn)知,能夠通過觀察、測(cè)量、預(yù)設(shè)等方式自主推理,完成任務(wù),不需要人的頻繁干預(yù);
L5(完全自主):完全具備人類的思維和創(chuàng)造力,能夠自主判斷,做出決策并執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)。
當(dāng)前,行業(yè)正處于L3向L4過渡的關(guān)鍵階段,核心矛盾集中在感知與決策的深度協(xié)同:機(jī)器人需同時(shí)處理多模態(tài)數(shù)據(jù)(視覺、語音、點(diǎn)云)并實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)運(yùn)動(dòng)控制,傳統(tǒng)單域控制器(如純AI算力或純運(yùn)控方案)難以兼顧算力與實(shí)時(shí)性。

 

技術(shù)躍遷:從“單腦”到“雙腦”,人形機(jī)器人的核心架構(gòu)革新

 

在L4級(jí)智能化中,人形機(jī)器人需模仿人類的“大腦”與“小腦”協(xié)同機(jī)制:

● “大腦”:負(fù)責(zé)自然交互、意圖理解、分層規(guī)劃與錯(cuò)誤反思,依賴高算力支持大模型推理(如解析用戶指令“請(qǐng)整理桌面”并拆解為子任務(wù));
●“小腦”:承擔(dān)全身協(xié)調(diào)、穩(wěn)定行走、技能拆解與動(dòng)態(tài)糾錯(cuò),需高實(shí)時(shí)性控制(如雙臂協(xié)作抓取物體時(shí)避免碰撞)。

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即對(duì)多模態(tài)感知的算力需求與運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)時(shí)性要求。但傳統(tǒng)方案常顧此失彼——純AI算力平臺(tái)難以支撐高精度運(yùn)動(dòng),而實(shí)時(shí)運(yùn)控系統(tǒng)又缺乏環(huán)境理解能力。因此,如何讓機(jī)器人像人類一樣,既擁有“思考”的大腦,又具備“執(zhí)行”的小腦?成為行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的議題。

 

阿普奇答案:KiWiBot系列“核心大小腦”控制器

 

基于具身機(jī)器人“大腦+小腦”核心需求,阿普奇KiWiBot系列控制器,以“感知大腦+運(yùn)控小腦”雙域融合架構(gòu)逐一擊破行業(yè)瓶頸:

奇異果

1. 高性能:兼顧AI推理與實(shí)時(shí)運(yùn)控

  • 大腦(Jetson平臺(tái)):提供275TOPS+算力,支持視覺、語音、點(diǎn)云等多模態(tài)數(shù)據(jù)處理,滿足大模型實(shí)時(shí)推理需求。
  • 小腦(X86平臺(tái)):采用Intel移動(dòng)處理器,優(yōu)化BIOS中斷調(diào)度模型,實(shí)現(xiàn)70軸協(xié)同控制、1000Hz運(yùn)控節(jié)拍與35μs指令抖動(dòng),解決傳統(tǒng)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)200ms抖動(dòng)的行業(yè)難題。

2. 高可靠:極端環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行

  • 準(zhǔn)車規(guī)級(jí)測(cè)試體系:通過23類1000+項(xiàng)測(cè)試,包括功能性測(cè)試、兼容性測(cè)試、環(huán)境可靠性測(cè)試,電磁兼容性測(cè)試,安全測(cè)試,法規(guī)合規(guī)性測(cè)試等。
  • 三防設(shè)計(jì)+智能散熱:主板三防涂層抵御腐蝕與震動(dòng),嵌入式散熱方案在同等性能下大大減少,適配人形機(jī)器人緊湊結(jié)構(gòu)。

3、多場(chǎng)景適用

  • 服務(wù)機(jī)器人:如家庭陪伴機(jī)器人、酒店服務(wù)機(jī)器人,依賴AI算力實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別、人臉識(shí)別等功能。
  • 工業(yè)機(jī)器人:如倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人,需要高性能實(shí)時(shí)控制和路徑規(guī)劃能力。
  • 特種機(jī)器人:如救援機(jī)器人、巡檢機(jī)器人,適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的高可靠性和寬溫工作需求。

在具身機(jī)器人從“工具”邁向“伙伴”的進(jìn)程中,阿普奇以KiWiBot系列重新定義了控制器的技術(shù)邊界。“雙腦協(xié)同”架構(gòu)不僅破解了L3向L4落地的核心矛盾,更以模塊化、高可靠的特性推動(dòng)機(jī)器人從“工業(yè)專用”走向“消費(fèi)普惠”。


發(fā)布時(shí)間: 04-01-2025
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