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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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阿普奇TER30R-A2在四足機(jī)器狗中的客戶案例實(shí)踐

阿普奇TER30R-A2在四足機(jī)器狗中的客戶案例實(shí)踐

6月9日,工業(yè)和信息化部、國務(wù)院國資委聯(lián)合印發(fā)通知,正式啟動(dòng)2026年度人形機(jī)器人與具身智能實(shí)景實(shí)訓(xùn)專項(xiàng)行動(dòng)。行動(dòng)提出,到2026年底,人形機(jī)器人等重點(diǎn)產(chǎn)品在一批代表性場(chǎng)景中率先完成應(yīng)用驗(yàn)證和常態(tài)部署,開啟“作業(yè)模式”;凝練形成百個(gè)以上高價(jià)值應(yīng)用場(chǎng)景,帶動(dòng)形成萬臺(tái)級(jí)規(guī)模落地能力。行動(dòng)聚焦工業(yè)、服務(wù)、特種等領(lǐng)域重點(diǎn)場(chǎng)景,明確將四足機(jī)器人納入實(shí)景實(shí)訓(xùn)空間的重點(diǎn)應(yīng)用對(duì)象。

政策紅利之外,四足機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在加速落地。數(shù)據(jù)顯示,2025年全球四足機(jī)器人出貨量已超過4.4萬臺(tái)。僅在2026年上半年,國內(nèi)具身智能領(lǐng)域融資已超460億元,國家電網(wǎng)拋出68億元采購大單,四足巡檢機(jī)器狗單筆采購就達(dá)5000臺(tái)。在2026美加墨世界杯現(xiàn)場(chǎng),波士頓動(dòng)力四足機(jī)器狗首次進(jìn)場(chǎng)承擔(dān)安保任務(wù);在國內(nèi),從國網(wǎng)變電站四足機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全自主巡檢,到電纜隧道機(jī)器狗效率達(dá)人工5倍,四足機(jī)器狗正在電力、消防、安防等領(lǐng)域快速上崗。

在政策與市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下,四足機(jī)器狗正從“能跑能跳”向“精準(zhǔn)作業(yè)”加速演進(jìn)——快速轉(zhuǎn)向、原地掉頭、跳躍、匍匐等多樣化動(dòng)作的背后,是對(duì)控制器高實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制、多接口設(shè)備接入、緊湊機(jī)身部署的嚴(yán)苛要求。

案例背景

四足機(jī)器狗憑借仿生運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與復(fù)雜地形適應(yīng)能力,在電力巡檢、公安安防、消防救援、園區(qū)巡邏等場(chǎng)景中快速滲透。然而,在實(shí)際部署中,四足機(jī)器狗的運(yùn)動(dòng)控制面臨著諸多挑戰(zhàn):需要在高頻振動(dòng)和劇烈姿態(tài)變化中保持穩(wěn)定控制,需要同時(shí)協(xié)調(diào)12個(gè)以上關(guān)節(jié)電機(jī)的精準(zhǔn)同步,還需要在緊湊的機(jī)身內(nèi)部署高性能控制器——空間每寸都很寶貴。

某國內(nèi)領(lǐng)先的四足機(jī)器狗研發(fā)制造商,在為其新一代行業(yè)級(jí)四足機(jī)器狗升級(jí)核心控制系統(tǒng)時(shí),面臨以下挑戰(zhàn):

四足機(jī)器狗.jpg

1.高實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制需求:四足機(jī)器狗奔跑、跳躍、轉(zhuǎn)向等動(dòng)態(tài)動(dòng)作對(duì)控制周期有嚴(yán)格要求,需要在1000Hz高控制頻率下保持系統(tǒng)抖動(dòng)低于20μs,確保多關(guān)節(jié)同步運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)與順滑;

2.多接口設(shè)備接入:需同時(shí)接入激光雷達(dá)、深度相機(jī)、IMU、12個(gè)以上關(guān)節(jié)電機(jī)、各類傳感器等多類設(shè)備,要求控制器具備豐富的接口資源;

3.超緊湊空間約束:四足機(jī)器狗胸腔和關(guān)節(jié)部位空間極為有限,要求控制器在保證性能的前提下做到極致輕薄,為電池、傳感器等模塊釋放空間;

4.強(qiáng)抗振可靠性:機(jī)器狗在奔跑、跳躍、越障過程中持續(xù)承受高強(qiáng)度振動(dòng)與沖擊,要求控制器具備板貼一體化設(shè)計(jì),避免因振動(dòng)導(dǎo)致連接松動(dòng);

5.輕量級(jí)AI算力需求:需具備一定的邊緣端AI推理能力,支持地形識(shí)別、動(dòng)態(tài)避障等輕量級(jí)智能算法。

解決方案

經(jīng)過多輪選型與嚴(yán)苛實(shí)測(cè)驗(yàn)證,客戶最終選用阿普奇具身智能機(jī)器人運(yùn)控小腦控制器TER30R-A2作為其新一代四足機(jī)器狗的核心運(yùn)動(dòng)控制單元。該方案具備以下核心優(yōu)勢(shì):

機(jī)器狗KiWiBot 30R-A2智慧核心.jpg

1.精準(zhǔn)運(yùn)控,36軸同步控制

TER30R-A2搭載瑞芯微RK3588八核64位處理器,內(nèi)置6TOPS NPU算力。在運(yùn)動(dòng)控制方面,產(chǎn)品可輕松支持36軸同步控制,在1000Hz高控制頻率下,系統(tǒng)抖動(dòng)低于20μs。無論是多關(guān)節(jié)協(xié)同奔跑、快速轉(zhuǎn)向還是復(fù)雜地形越障,都能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)順滑的運(yùn)動(dòng)控制,從根本上保障了四足機(jī)器狗動(dòng)態(tài)作業(yè)的穩(wěn)定性與可靠性。

2.豐富接口,一機(jī)接入多類設(shè)備

TER30R-A2進(jìn)行了針對(duì)性的接口設(shè)計(jì):

·4路CAN FD接口:直接對(duì)接四足機(jī)器狗的12個(gè)以上關(guān)節(jié)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多軸高精度同步控制;

·3路百兆網(wǎng)口:支持EtherCAT協(xié)議,滿足高實(shí)時(shí)性工業(yè)以太網(wǎng)通信需求;

·1個(gè)2.5GbE + 1個(gè)千兆網(wǎng)口:2.5G網(wǎng)口滿足與“感知大腦”控制器高速互聯(lián),千兆網(wǎng)口用于激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)接入;

·8個(gè)USB接口(3×USB 5Gbps Type-C + 1×USB 2.0 Type-C + 4×USB 2.0內(nèi)置插座):可同時(shí)接入激光雷達(dá)、深度相機(jī)、調(diào)試工具等多類設(shè)備;

·4路可切換RS232/RS485串口:穩(wěn)定連接IMU、超聲傳感器等外設(shè);

·8路GPIO + 2路PWM:便于擴(kuò)展燈光控制、報(bào)警輸出等執(zhí)行接口;

·1×HDMI顯示 + 1×音頻接口:便于本地調(diào)試與狀態(tài)可視化。

3.超小尺寸,靈活嵌入機(jī)身

尺寸僅為118.2mm×128.5mm×35mm,厚度僅相當(dāng)于一枚硬幣的直徑。全鋁合金機(jī)身,支持支架式安裝,可以輕松集成到四足機(jī)器狗的胸腔或關(guān)節(jié)部位,為電池、傳感器等功能模塊釋放寶貴空間。硬盤與內(nèi)存采用板貼一體化設(shè)計(jì),避免因振動(dòng)導(dǎo)致連接松動(dòng),即使是在四足機(jī)器狗動(dòng)態(tài)奔跑或戶外復(fù)雜地形作業(yè)中,依然保持穩(wěn)定運(yùn)行。

TER30R配圖1.png

4.無線擴(kuò)展,適配多樣化場(chǎng)景

支持M.2 Key-B(USB 5Gbps,3042/3052,帶Nano SIM卡槽)擴(kuò)展4G/5G模塊,以及M.2 Key-E(PCIe 2.0 x1+USB2.0)擴(kuò)展WiFi/BT模塊。無論是在偏遠(yuǎn)變電站巡檢還是城市園區(qū)巡邏,都能保障設(shè)備與云端或指揮中心的實(shí)時(shí)互聯(lián)。

5.工業(yè)級(jí)可靠性,勝任高強(qiáng)度動(dòng)態(tài)作業(yè)

支持-10~50℃工作溫度,-40~80℃寬溫存儲(chǔ);通過3G隨機(jī)振動(dòng)及30G沖擊測(cè)試,確保在機(jī)器狗奔跑、跳躍、越障等高強(qiáng)度動(dòng)態(tài)作業(yè)中穩(wěn)定運(yùn)行;支持12~28V直流寬壓供電,適配不同電壓等級(jí)的電池系統(tǒng);前面板集成開關(guān)機(jī)、系統(tǒng)恢復(fù)、系統(tǒng)重置按鍵及狀態(tài)指示燈,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)非常方便。

機(jī)器狗KiWiBot 30R-A2結(jié)構(gòu)圖.jpg

方案價(jià)值

通過引入阿普奇TER30R-A2具身智能機(jī)器人運(yùn)控小腦控制器,該四足機(jī)器狗研發(fā)制造商成功實(shí)現(xiàn)了:

·運(yùn)動(dòng)控制精準(zhǔn)順滑: 1000Hz控制頻率配合低于20μs的系統(tǒng)抖動(dòng),36軸同步控制精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī),機(jī)器狗奔跑、跳躍、轉(zhuǎn)向等動(dòng)態(tài)動(dòng)作流暢自然,在復(fù)雜地形中依然保持穩(wěn)定姿態(tài);

·多設(shè)備一機(jī)集成:4路CAN FD+3路EtherCAT+8個(gè)USB+4路串口的豐富接口配置,實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)電機(jī)、激光雷達(dá)、深度相機(jī)、IMU等設(shè)備的一機(jī)接入,無需額外擴(kuò)展模塊即可完成全系統(tǒng)對(duì)接,大幅簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)架構(gòu);

·緊湊部署釋放空間:118.2mm×128.5mm×35mm的超小體積,厚度僅相當(dāng)于一枚硬幣直徑,可輕松嵌入四足機(jī)器狗胸腔,為電池、傳感器等模塊釋放更多設(shè)計(jì)空間;

·高強(qiáng)度動(dòng)態(tài)作業(yè)穩(wěn)定可靠:板貼一體化設(shè)計(jì)杜絕振動(dòng)松動(dòng)隱患,3G抗振與30G抗沖擊認(rèn)證保障機(jī)器狗在奔跑、跳躍、越障等劇烈運(yùn)動(dòng)中依然穩(wěn)定運(yùn)行;

·輕量級(jí)AI算力賦能:6TOPS NPU滿足地形識(shí)別、動(dòng)態(tài)避障等邊緣端輕量級(jí)AI推理需求,為四足機(jī)器狗從“自主行走”向“自主決策”演進(jìn)提供算力基礎(chǔ)。

在工信部與國務(wù)院國資委聯(lián)合啟動(dòng)具身智能實(shí)景實(shí)訓(xùn)專項(xiàng)行動(dòng)、國家電網(wǎng)開啟百億級(jí)具身智能設(shè)備采購、四足機(jī)器狗正式入圍公安部警用裝備采購目錄的戰(zhàn)略窗口期,四足機(jī)器狗正從“能跑起來”加速邁向“精準(zhǔn)跑起來”的產(chǎn)業(yè)化新階段。

阿普奇TER30R-A2具身智能機(jī)器人運(yùn)控小腦控制器,憑借1000Hz高控制頻率與低于20μs的系統(tǒng)抖動(dòng)、4路CAN FD與3路EtherCAT的豐富工業(yè)通信接口、118.2×128.5×35mm的超小尺寸以及板貼一體化抗振設(shè)計(jì),完美適配四足機(jī)器狗對(duì)高實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制、多設(shè)備集成、緊湊部署及高強(qiáng)度動(dòng)態(tài)作業(yè)可靠性的嚴(yán)苛要求。

無論是四足機(jī)器狗、雙足人形機(jī)器人,還是輪式機(jī)器人、智能巡檢機(jī)器人等具身智能場(chǎng)景,TER30R-A2都將以精準(zhǔn)的運(yùn)控能力和全面的接口覆蓋,成為機(jī)器人“運(yùn)控小腦”的理想選擇。

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王靜
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