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從“單腦”到“雙腦”:具身智能機器人邁向L4時代的核心架構革新

愛云資訊 ? 2025-05-22 16:26 ? 次閱讀
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2025年全國《政府工作報告》首次提出“建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長機制”,將具身智能與生物制造、量子科技等并列為重點培育的未來產(chǎn)業(yè)。在國家戰(zhàn)略驅動下,多城市“領跑”具身智能賽道,北京、上海、深圳、廣東、浙江、安徽等20余省市已將具身智能寫入地方政府工作報告,并出臺行動計劃。這一系列政策信號釋放了國家對具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度重視,為行業(yè)發(fā)展注入了強勁動力。2024年世界機器人大會上發(fā)布的《人形機器人十大趨勢展望》指出,具身智能是可以在高變化下做出迅猛、精準反應的高質量、高性能智能系統(tǒng)。隨著技術的不斷突破和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的逐步完善,具身機器人正加速從實驗室走向現(xiàn)實應用場景,成為現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設的重要力量。

在政策與技術的雙重驅動下,具身機器人行業(yè)正經(jīng)歷從“實驗室探索”到“場景落地”的關鍵轉折,邁向L4級智能化成為當前行業(yè)的重要發(fā)展方向。然而,隨著機器人智能化層級從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:從L0到L5,智能化躍遷的終極挑戰(zhàn)

具身機器人的自主能力分為六個層級:

L0(無自主性):僅能依靠人類指令實現(xiàn)結構驅動,無任何智能化設計,如早期工業(yè)機械臂;

L1(輔助控制):可以驅動關節(jié)實現(xiàn)拖拽、錄制、回放等功能;

L2(部分自主):在算法的驅動下規(guī)劃運動軌跡和路徑,完成特定動作;

L3(條件自主):具備感知能力,利用傳感器獲取環(huán)境信息,能夠自主識別、理解和反饋預設動作,但仍需人類監(jiān)控;

L4(高度自主):具備一定認知,能夠通過觀察、測量、預設等方式自主推理,完成任務,不需要人的頻繁干預;

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)行復雜任務;

當前,具身機器人行業(yè)正處于L3向L4過渡的關鍵階段,核心矛盾集中在感知與決策的深度協(xié)同:機器人需同時處理多模態(tài)數(shù)據(jù)(視覺、語音、點云)并實現(xiàn)毫秒級運動控制,傳統(tǒng)單域控制器(如純AI算力或純運控方案)難以兼顧算力與實時性。


技術躍遷:從“單腦”到“雙腦”,人形機器人的核心架構革新

在L4級智能化中,人形機器人需模仿人類的“大腦”與“小腦”協(xié)同機制:

● “大腦”:負責自然交互、意圖理解、分層規(guī)劃與錯誤反思,依賴高算力支持大模型推理(如解析用戶指令“請整理桌面”并拆解為子任務);

● “小腦”:承擔全身協(xié)調、穩(wěn)定行走、技能拆解與動態(tài)糾錯,需高實時性控制(如雙臂協(xié)作抓取物體時避免碰撞)。

即對多模態(tài)感知的算力需求與運動控制的實時性要求。但傳統(tǒng)方案常顧此失彼——純AI算力平臺難以支撐高精度運動,而實時運控系統(tǒng)又缺乏環(huán)境理解能力。因此,如何讓機器人像人類一樣,既擁有“思考”的大腦,又具備“執(zhí)行”的小腦?成為行業(yè)重點關注的議題。


阿普奇答案:KiWiBot系列具身智能機器人“核心大小腦”控制器

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

1、高性能:兼顧AI推理與實時運控

·大腦(Jetson平臺):提供275TOPS+算力,支持視覺、語音、點云等多模態(tài)數(shù)據(jù)處理,滿足大模型實時推理需求。

·小腦(X86平臺):采用Intel移動處理器,優(yōu)化BIOS中斷調度模型,實現(xiàn)70軸協(xié)同控制、1000Hz運控節(jié)拍與35μs指令抖動,解決傳統(tǒng)EtherCAT網(wǎng)絡200ms抖動的行業(yè)難題。

2、高可靠:極端環(huán)境下的穩(wěn)定運行

·準車規(guī)級測試體系:通過23類1000+項測試,包括功能性測試、兼容性測試、環(huán)境可靠性測試,電磁兼容性測試,安全測試,法規(guī)合規(guī)性測試等。

·三防設計+智能散熱:主板三防涂層抵御腐蝕與震動,嵌入式散熱方案在同等性能下大大減少,適配人形機器人緊湊結構。

3、多場景適用

·服務機器人:如家庭陪伴機器人、酒店服務機器人,依賴AI算力實現(xiàn)語音識別、人臉識別等功能。

·工業(yè)機器人:如倉儲物流機器人,需要高性能實時控制和路徑規(guī)劃能力。

·特種機器人:如救援機器人、巡檢機器人,適應復雜環(huán)境下的高可靠性和寬溫工作需求。

在具身機器人從“工具”邁向“伙伴”的進程中,阿普奇以KiWiBot系列重新定義了控制器的技術邊界?!半p腦協(xié)同”架構不僅破解了L3向L4落地的核心矛盾,更以模塊化、高可靠的特性推動機器人從“工業(yè)專用”走向“消費普惠”。

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