Sie „häuteten und zerlegten“ Yushus im Internet berühmten Roboterhund und entdeckten das Geheimnis seines kopfüber laufenden Laufens.

Dies ist der Top-Roboter H1 der Frühlingsfest-Gala zum Jahr der Schlange. Aufgrund seiner einzigartigen Fähigkeit, Taschentücher zu werfen, ist es im ganzen Land beliebt geworden.

Dabei handelt es sich um einen humanoiden Roboter G1, der Sideflips und Kickbacks ausführen kann und sich in allen Kampfsportarten auskennt.

Sie stammen alle von derselben Firma, Unitree Technology (Unitree), doch bevor diese humanoiden Roboter berühmt wurden, hatte Unitree tatsächlich mit seinen Roboterhunden für großes Aufsehen gesorgt. Es war schon vor H1 bei der Frühlingsfest-Gala zu sehen und war auch beim Super Bowl, den Olympischen Winterspielen, den Asienspielen und anderen Veranstaltungen aufgetreten.

Yushu verfügt über eine breite Palette an Roboterhunden, darunter die Go-Serie für Verbraucher, die A-Serie für wissenschaftliche Forschung und die B-Serie für Industrieanwendungen.

Unter anderem liegt der aktuelle Startpreis von Go2 auf Mainstream-E-Commerce-Plattformen bei fast 10.000 Yuan, was dem Preis einer gewöhnlichen Grafikkarte entspricht. Dieser Preis macht es auch eher zu einem marktorientierten, relativ hochwertigen Unterhaltungselektronikprodukt:

• Go2 Air: Geeignet für leichte Anwendungen und den Heimgebrauch.
• Go2 Pro: Erweiterte Funktionen für anspruchsvollere Missionen.
• Go2 Edu: als Lern- und Experimentierplattform für Bildungszwecke

Vielleicht gerade weil Go2 relativ erschwinglich und publikumsnah positioniert ist, hat auch die bekannte Reparatur-Website iFixit diesen Roboterhund ins Visier genommen und eigens den Robotik-Experten Marcel Stieber zu einer ausführlichen Demontage eingeladen.

Bevor der Roboterhund zum „OP-Tisch“ geht, muss zunächst der Strom abgeschaltet werden

Vor dem Gang zum „OP-Tisch“ sind Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich.

Das Entfernen des Akkus ist ein Standardvorgang. Nehmen Sie den Akku an der Seite des Roboterhundes heraus, lösen Sie ein paar Torx-Schrauben und entfernen Sie den Akkufachdeckel. Sie können die Pogo-Pin-Schnittstelle sehen, die zum Anschluss der oberen Betriebsanzeigeleuchte verwendet wird.

Schieben Sie den Akku aus dem Kunststoffgehäuse und sein Aufbau ist auf den ersten Blick klar: Er umfasst die Hauptschnittstelle, die Ladeanschlussschnittstelle und eine Reihe großer Kupferstreifen für die Leitung. Dieses Material ist ziemlich fest und kann die Wärmeentwicklung reduzieren.

Das Batteriemanagementsystem (BMS) befindet sich auf der Rückseite des Batteriepacks und ist über den Pogo-Pin mit der externen Stromanzeige verbunden. Diese Schnittstelle kann das BMS-Signal einfach an die Batterieanzeige übertragen, sodass Benutzer die verbleibende Batterieleistung visuell sehen können.

Die Standardbatterieleistung des Unitree Go2 beträgt 8000 mAh, mit einer Batterielebensdauer von etwa 1–2 Stunden. Der längste optionale Akku hat eine Kapazität von 15.000 mAh, was für das tägliche Spielen in Ordnung ist, für echte Arbeit jedoch möglicherweise nicht ausreicht. Der Kern des Akkupacks besteht aus einem 32-zelligen 18650-Zellen-Array, bei dem es sich ebenfalls um einen relativ ausgereiften und verbreiteten Zelltyp handelt.

Laut Logo ist das Produktionsdatum der 6. März 2024.

Entfernen Sie die Schrauben, mit denen die BMS-Platine befestigt ist, und klappen Sie sie vorsichtig auf. Darunter sehen Sie den Lademanagement-Chip und eine Unterplatine, die jeden Batteriestrang verbindet (beschriftet mit BT1 bis BT8). Allerdings scheinen die Modellmarkierungen auf dem BMS-Chip lasergeätzt worden zu sein, was eine Identifizierung des konkreten Modells unmöglich macht.

Die Helden hinter der Haltbarkeit sind diese „Billigware“

Schrauben Sie die obere Abdeckung ab und entfernen Sie das Gehäuse.

Das erste, was ins Auge fällt, ist ein kleiner Lüfter. Oben links befindet sich eine drahtlose Kommunikationsplatine, die mit einem GNSS-Verbindungspunkt (Global Navigation Satellite System) und einer weiteren Antennenschnittstelle gekennzeichnet ist. Die Verbindung erfolgt über ein Koaxialkabel. Experten vermuten, dass dieser möglicherweise über eine integrierte WLAN-Funktionalität verfügt.

Darüber hinaus können wir eine Ethernet-Schnittstelle erkennen, diese ist jedoch nicht speziell für Benutzer konzipiert, sondern wird eher hauptsächlich zum Debuggen im Werk, zur Fehlerbehebung oder zur internen Wartung verwendet.

Eine weitere Entdeckung war der XT30-Anschluss.

Hierbei handelt es sich um einen kleinen Hochstrom-Stromanschluss, der häufig in Szenarien verwendet wird, die eine große Stromübertragung erfordern, wie z. B. Drohnen, Modellflugzeuge, Elektrowerkzeuge, Netzteile für den Außenbereich usw. Beim Hardware-Debugging kann er als Backup-Stromeingangspfad verwendet werden, sodass das Motherboard zum Debuggen ohne Batterie mit Strom versorgt werden kann.

Der Hauptbereich der Prozessoreinheit ist deutlich erkennbar und sein Aussehen sowie die ausgestatteten Heatpipes und Lamellen ähneln denen des NVIDIA Jetson-Boards. Darüber hinaus können Sie auch mehrere reservierte Lüfterschnittstellen und einige Debugging-Ports sehen.

Auf dem Motherboard sind außerdem mehrere Hochleistungsanschlüsse zum Anschluss von Motoren oder Aktoren integriert.

Tatsächlich ist die Verwendung dieser Art von Stoffband im Inneren dieses Roboterhundes weit verbreitet und der Zweck ist sehr klar. Es ist normal, dass der Roboterhund aneinander stößt, und das Klebeband kann die Kabel fixieren und verhindern, dass sich die Anschlüsse lösen.

Um den Frontsensor zu demontieren, müssen Sie das ihn bedeckende Klebeband vorsichtig abziehen und dann mit einem Brecheisen vorsichtig die beiden Kabelanschlüsse trennen. Da dieser kleine Stecker relativ zerbrechlich ist, muss die Hebelstange stabil, präzise und leicht sein.

Bei der Inspektion des Frontkopfmoduls fallen deutliche Risse in der Kunststoffschale auf. Offensichtlich wurde dieser Roboterhund häufig fallen gelassen. Glücklicherweise beeinträchtigen die meisten dieser Schäden die Funktion nicht. Es kann mit Epoxidharz gefüllt werden und die Kosten sind nicht hoch.

Am Ende des Videos führen die Experten noch eine tiefergehende Demontage des Mainboard-Bereichs durch.

Es handelte sich um einen weiteren Routinevorgang wie Demontage und Demontage, und die mit dem GNSS-Modul (Empfang von Signalen des globalen Navigationssatellitensystems), der MCU (vermutlich einem Mikrocontroller) und anderen Komponenten verbundenen Anschlüsse wurden nacheinander vorsichtig herausgezogen und die Anschlüsse sorgfältig beschriftet, um spätere Verwechslungen zu vermeiden.

Entfernen Sie weiterhin die Hochleistungsanschlüsse zu den Motoren (mit C-, C+ usw. gekennzeichnet), den Netzstecker zur Batterie und einen kleinen Batteriekommunikationsstecker.

Nachdem der andere Lüfter auf dem Motherboard entfernt wurde, stellte sich heraus, dass in diesem Bereich weitere Lüftermontageplätze reserviert waren.

Der Vorteil dieses Designs besteht darin, dass die High-End-Version des Roboterhundes aufgrund ihrer höheren Konfiguration (z. B. eines stärkeren Prozessors) mehr Wärme erzeugt und mehr Lüfter zur Wärmeableitung benötigt werden.

Die Installation weiterer Lüfter hat allerdings auch Nachteile: Mehr Lüfter saugen mehr Staub an und verbrauchen mehr Strom. Dadurch wird entweder eine größere Batterie benötigt, um den Roboter mit Strom zu versorgen, oder die Batterielebensdauer des Roboterhundes verkürzt sich.

Entfernen Sie anschließend die beiden HF-Anschlüsse (Radiofrequenz) und markieren Sie diese ebenfalls, um später eine ordnungsgemäße Verbindung sicherzustellen.

Lösen Sie alle Schrauben, mit denen das Motherboard befestigt ist, und entfernen Sie es vorsichtig vom Gehäuse. Nachdem Sie das Motherboard entfernt haben, können Sie die Schrauben sehen, die den oberen und unteren Teil des Gehäuses halten. Sobald sie alle abgeschraubt sind, können Sie das Chassis trennen und haben freie Sicht.

Das teuerste, aber auch das sicherste

Lidar ist der Schlüssel zur Go2-Erfassung der Umgebung.

Sein Arbeitsprinzip besteht darin, die Umgebung abzubilden und Hindernisse zu erkennen, indem es Laser aussendet und die Echozeit des reflektierten Lichts misst. Vereinfacht ausgedrückt berechnet der Roboter anhand voreingestellter Lichtgeschwindigkeitsinformationen und eines hochpräzisen Timers die Zeitdifferenz zwischen der Laseremission und dem Empfang reflektierter Signale und bestimmt so die Entfernung und Form des Objekts.

Go2 ist mit Yushus eigenem Unitree 4D LiDAR-L1 ausgestattet.

Hierbei handelt es sich um einen 4D-Lidar (3D-Position + 1D-Graustufen), der eine Hochgeschwindigkeits-Laserentfernungsmessung mit 21.600 Mal pro Sekunde durchführen kann und Objekte in einer Entfernung von bis zu 0,05 Metern und in einer Entfernung von bis zu 30 Metern erkennen kann (90 % Reflexionsvermögen).

L1 verfügt über eine integrierte IMU (Inertial Measurement Unit) mit einem Betriebstemperaturbereich von -10 °C bis 60 °C. Der Anschluss an die Typ-C-Schnittstelle erfolgt über ein Adaptermodul zur Datenübertragung und Stromversorgung. Das Sichtfeld (FOV) wird auf 360° horizontal und 90° vertikal erweitert und ermöglicht so eine dreidimensionale Raumerfassung mit einem halbkugelförmigen Sichtfeld.

Bevor Sie das Lidar-Modul demontieren, müssen Sie die vier Schrauben lösen, mit denen der Modulschutzkäfig befestigt ist.

Dieser Schutzkäfig aus dickem, geschweißtem Stahl soll offensichtlich die teuren Sensoren im Inneren schützen, wenn der Roboter herunterfällt oder aufschlägt – wissen Sie, allein die Kosten für diesen LiDAR-L1 können mehr als ein Fünftel des Preises der gesamten Maschine ausmachen.

Entfernen Sie dann eine zusätzliche Schraube, die unter dem Bein verborgen ist, und trennen Sie das Verbindungskabel, um das gesamte Lidar-Modul freizugeben und zu entfernen.

Die Struktur des Lidar-Moduls enthält zwei Rotationsachsen: Die Hauptrotationsachse des Außenrings wird vom unteren Motor angetrieben, um eine horizontale Abtastung zu erreichen; Die innere sekundäre Rotationsachse (mit einem Reflektor) dreht sich schnell, um ein vertikales Scannen und Schneiden zu erreichen. Beides zusammen ergibt eine 3D-Ansicht der Umgebung.

Hier muss noch ein Detail hinzugefügt werden.

In akademischen und industriellen Kreisen bezieht sich 4D normalerweise auf die Hinzufügung einer Zeitdimension (T) zu einem dreidimensionalen Raum (X-, Y-, Z-Achsen). Beispielsweise muss 4D-Lidar im Bereich des autonomen Fahrens nicht nur dreidimensionale Positionsinformationen von Objekten liefern, sondern auch in der Lage sein, die Bewegungsänderungen von Objekten über die Zeit zu verfolgen.

Obwohl Unitree 4D LiDAR-L1 sich selbst als 4D-Lidar bezeichnet, bezieht sich 4D hier auf 3D-Positionsinformationen plus 1D-Graustufeninformationen. 4D (3D + Zeit) im herkömmlichen Sinne ist nicht ganz konsistent, daher ist es kein Wunder, dass Experten diese Namensgebung für eine Art Marketing-Gag halten.

Hier verbirgt sich das Geheimnis des kopfüber Gehens

Der Roboterhund Unitree Go2 verfügt über insgesamt 12 Gelenkmotoren im gesamten Körper.

Diese Motoren sind an den Gelenken der Gliedmaßen des Roboterhundes verteilt und ermöglichen ihm flexible Aktionen wie Springen, Strecken, Händeschütteln und sogar komplexe Gangarten wie Kopfübergehen, adaptives Umdrehen und Aufstehen sowie immer wieder Klettern.

Basierend auf Beobachtungen stellten Experten fest, dass jedes Bein drei Motoren enthält: Einer steuert das Hüftgelenk, das Kniegelenk (Oberschenkelteil) und einer treibt die Wade an, sich auszudehnen und zusammenzuziehen.

Lösen Sie die Schrauben, mit denen die äußere Beinmotorbaugruppe befestigt ist, und trennen Sie sie vom oberen Bein, um den Motor und die Anschlüsse freizulegen. Ein interessantes Designmerkmal ist die abwechselnde Platzierung mehrerer Kondensatoren zwischen den Schraubenlöchern.

Die Gelenkverbindung erfolgt über ein formschlüssiges Getriebe. Die Kontaktfläche ist eine CNC-gefräste Metalloberfläche, um die Festigkeit der Kraftübertragung zu gewährleisten. Der äußere „Kragen“ aus Kunststoff dient hauptsächlich dazu, die beiden Teile miteinander zu verbinden.

Dieses Design kann beabsichtigt sein. Bei extremer äußerer Krafteinwirkung bricht zuerst das Kunststoffteil oder eine bestimmte Verbindungsstelle, wodurch die teureren Kernkomponenten (wie Motor und Motherboard) vor Beschädigungen geschützt und die Reparaturkosten gesenkt werden.

Nachdem Sie erneut mit dem Kleber herumgespielt haben, trennen Sie die drei Steckverbinder, mit denen der Motor verbunden ist.

Glücklicherweise verfügt der Stecker selbst über ein narrensicheres Design, das in Zukunft ein falsches Einstecken verhindern kann. Durch manuelles Aus- und Einfahren der Beine können Sie beobachten, dass der interne Motor die Bewegung der Unterbeine über ein Untersetzungsgetriebe antreibt und so ein beträchtliches Drehmoment liefert.

Der Riss von iFixit reichte nicht tief in die Innenseite des Beins, aber sie verwendeten einen Lumafield-CT-Scanner, um einen Blick darauf zu werfen. Dort, wo das Bein mit dem Hüftgelenk verbunden ist, werden die beiden Komponenten über eine Metall-auf-Metall-Verbindung miteinander verbunden.

Die Verbindungsmethode ist sehr stark und die Hauptkraft (z. B. die Kraft, die entsteht, wenn der Roboterhund rennt, springt oder Gewicht trägt) wird über diesen Verbindungspunkt übertragen, was auch die vorherige Beurteilung bestätigt.

„Go“-Gassi gehen bedeutet auch, mit dem Hund spazieren zu gehen, es ist nützlich und macht Spaß

Nach der Demontage kamen Experten zu dem Schluss, dass dieser Roboterhund hochintegriert ist.

Auch der modulare Aufbau ist von Vorteil. Theoretisch kann jedes defekte Modul ersetzt werden. Alles ist an ein Motherboard angeschlossen, was die Verkabelung vereinfacht, aber auch bedeutet, dass ein Problem mit dem Motherboard große Auswirkungen haben kann.

Ich habe mich schon früher über das Kleberproblem beschwert. Es lässt sich zwar verstärken, behindert aber die erste Reparatur. Nachdem man sich jedoch damit vertraut gemacht hat, ist es akzeptabel. Noch wichtiger ist, dass durch den umfangreichen Einsatz von Steckverbindern anstelle von Hartschweißen der Wartungsaufwand erheblich reduziert wird.

Die Beine (insbesondere die verschleißanfälligen Fußenden, die durch Schrauben austauschbar sind) sind auf Austauschbarkeit ausgelegt und können sogar Reparaturen vor Ort unterstützen. Es kann Gemeinsamkeiten zwischen den Teilen geben (z. B. Beine auf derselben Seite oder diagonal), was einen einfachen Austausch oder die Verwendung recycelter Teile ermöglicht.

Die Gesamtarchitektur ist relativ einfach und übersichtlich (Mainboard, Sensor, Akku) und alle Komponenten und Schnittstellen sind nicht komplex, was bei der Fehlerbehebung hilfreich ist. Bei der Demontage wurde auch Platz freigelegt, der für die Pro- und Education-Versionen reserviert war und den Einbau leistungsstärkerer Computermodule und zusätzlicher Lüfter ermöglichte.

Man kann sagen, dass Go2 aufgrund des modularen und Steckverbinderdesigns ein gewisses Maß an Wartbarkeit aufweist. Zumindest theoretisch muss man nicht den gesamten Roboterhund zerlegen, nur um Kleinteile auszutauschen. Die tatsächliche Schwierigkeit der Bedienung ist jedoch eine andere Sache.

Natürlich ist das Go2 nicht ohne Designmängel.

Experten wiesen auch darauf hin, dass das Lidar zu tief vergraben sei und schwierig zu ersetzen sei; Die Halsstruktur sieht dünn aus. Die Umgebung, in der der Roboterhund eingesetzt wird, bestimmt, dass er unweigerlich fällt und abstürzt. Können diese scheinbar zerbrechlichen Teile den angehäuften Stürzen und Zusammenstößen standhalten? Alles eine Frage wert.

Wenn Sie den Kauf eines Go2 erwägen, hoffe ich, dass Ihnen dieser Teardown-Bericht als Referenz dienen kann. Als zehntausend Yuan teurer vierbeiniger Roboterhund ist Go2 in der Tat ein guter Ausgangspunkt.

Es ist nicht perfekt und es gibt noch Raum für Verbesserungen in Bezug auf Akkulaufzeit und Haltbarkeit, aber es ist nützlich und interessant genug. Denn „Go“-Gassi gehen bedeutet auch, mit dem Hund spazieren zu gehen, und Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass Hundehaare über den Boden fliegen.

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