它的底层架构,非周期步态、被动容错、足端接触力闭环,内核目的只有一个。
在没有任何先验环境地图、硬件传感器极度受限、甚至视觉和激光雷达完全失效的极端非结构化地形上,查找一套通用的复杂地形移动能力解决方案。
矿山,只是碰巧成为第一个承载这项技术的产业场景,证明了弱视觉依赖的足端接触力闭环与非周期状态机在对抗物理世界不确定性时的巨大优势。
这套架构本就可以延伸应用到更多的场景里去。
野外救援,地质勘探,电力信道巡检,地下管廊检测,甚至极端安防和无人侦察。
任何需要在非结构化地形上稳定移动的场合,G-01的技术路线都有潜力。
当然,G-01本质上是一台验证样机。
它是为验证非周期结构在机械系统中能产生被动容错能力这个内核猜想而设计的,并非是为了多场景适配和量产而设计的工程机。
低熵工坊如果要成为一家真正的工程化公司,在现实世界的商业丛林里活下来并创建壁垒,光靠一台G-01远远不够。
它需要一套能适配不同场景,不同载荷,不同尺寸的多平台系列。
在足式机器人的物理世界里,统治一切的是平方-立方定律。
宕机身尺寸等比例放大到原来的两倍时,其接触面积和结构强度通常只按平方增长,而体积和质量却会以立方的速度狂飙。
这意味着,单纯的机械放大,会导致机体关节的惯量匹配全面失衡,原有的电机扭矩密度和减速器疲劳寿命会被瞬间压榨至极限,甚至连原有的控制算法参数都会彻底失效。
不同场景对平台的构型、动力、续航、传感器配置、通信能力的诉求差异极大,而这些差异最终都会反过来形成强烈的反作用力,对非周期状态机这个底层通用架构提出完全不同的约束边界。
但此时江临思考的是,不同场景之间,有没有可以共享的技术内核?
非周期状态机显然是可以共享的。
不管是深埋地下的矿山、管廊,还是环境多变的野外,只要需要在非结构化地形上稳定移动,将地形视为未知扰动的非周期状态机就是最稳固的防线。
它的本质是用控制层面的动态非线性反馈,去对冲硬件机械刚性的不足。
这种被动容错能力是通用的底层架构。
MPS-Kernel也是可以共享的。
当面对全新的场景和构型时,设计师不需要重头编写逆向运动学和动力学求解器。
不同构型的结构参数优化、步态相位搜索、足端轨迹规划,本质上都是多维非线性空间的约束求解。
这正是MPS最擅长的:在巨大的搜索空间里,通过数学剪枝和启发式算法,查找满足多重物理约束的最优解。
快拆式足端模块同样是可以共享的。
不论是面对何种工况,足端作为直接与未知物理世界发生剧烈碰撞、摩擦、切割的唯一部件,永远是整个机械系统中折损率最高、磨损最快的耗材。
一套标准化的、具备机械与信号双重快拆接口的足端模块,是整个技术路线实现降本、提高现场可维护性的关键所在。
但构型、动力、能源、通信、传感器配置,这些必须场景特化。
想通了这些,江临开始绘制低熵工坊未来的多平台技术架构图。
最底层是通用技术内核,包含三大内核支柱。
非周期状态机算法、足端接触力高频闭环控制模块、以及作为底层工具链的MPS-Kernel框架。
这一层完全剥离了任何具体的物理形态和商业场景,是所有变体机器人的数学与逻辑共同基础。
它决定了机器人的神经反射速度和进化自学习能力。
往上一层是通用工程模块。
江临在这里设计了一系列标准化的硬件与软件接口。
首先是快拆式足端标准接口,采用机械燕尾槽与高可靠性弹簧销的复合锁定结构,内置六点接触式微型电刷,用于传递足端压力传感器信号。
其次是腿关节标准化驱动单元,将高性能无刷电机、高精度谐波减速器、绝对值双编码器以及一体化伺服驱动板,封装成一个高度紧凑的独立筒状模块,提供大、中、小三种标准规格,不同尺寸的机器人只需要像乐高积木一样组合不同规格的驱动筒即可。
再者是冗馀导航架构模块,将工业级高精度IMU、多目视觉里程计与磁力计的交叉校验逻辑固化为底层固件,任何上层导航算法都可以直接调用这个高可靠性的位姿估计源。
这些模块可以在不同场景变体之间直接复用,研发人员只需根据最大关节负载和成本预算选择不同规格的积木块。
再往上一层,