這,是蛇年春晚的頂流機器人 H1,憑藉一手丟手絹的絕活,火遍了大江南北。
這,是一款能側空翻、會鯉魚打挺的人形機器人 G1,十八般武藝無一不精。
這,是能載人、空翻、越野,爬山穿水,到處撒歡的升級版工業機器狗 B2-W。
而這些刷屏全網的機器人/狗其實都來自同一家公司——宇樹科技(Unitree),但在它們聲名鵲起之前,宇樹便早已靠著四足機器狗在業內打出名號,上過牛年春晚,也曾亮相於超級碗、亞運會、冬奧會等盛會。
宇樹旗下的機器狗種類繁多,有面向消費級的 Go 系列,也有科研級的 A 系列和工業級的 B 系列。
其中,在主流電商平臺,Go2 目前起售價接近 1 萬塊,與一張普通顯示卡的價格相當,這個價位也讓其更像是一款面向市場的、相對高階的消費電子產品:
Go2 Edu:作為學習和實驗平臺,服務於教育目的。
或許正是因為 Go2 價格相對「親民」且定位貼近大眾,知名維修網站 iFixit 也將目光投向了這款機器狗,並特別邀請了機器人專家 Marcel Stieber 對其進行了一次深入的拆解。
卸電池是標準流程,拿出機器狗側腰處的電池組,擰開幾顆梅花(Torx)螺絲並取下電池倉蓋後,便能看到內部用於連線頂部電量指示燈的 Pogo Pin 介面。
將電池組從塑膠外殼中滑出,其結構一目瞭然:包含主介面、充電埠介面,以及若干用於導電的大銅條,這點用料還算紮實,能減少發熱。
電池管理系統(BMS)則位於電池組後部,並透過 Pogo Pin 與外部的電量指示燈相連。這種介面可以方便地將 BMS 的訊號傳遞到電量指示器,從而讓使用者能夠直觀地看到電池的剩餘電量。
Go2 的標配電池電量為 8000mAh,續航時間約為 1–2 小時,最長可選 15000mAh,日常玩玩還行,真要幹活可能不太夠。電池組的核心由 32 節 18650 電芯陣列組成,也是比較成熟和常見的電芯型別。
根據標識,其生產日期為 2024 年 3 月 6 日。
移除固定 BMS 電路板的螺絲並小心將其翻開,可以看到下方的充電管理晶片以及一塊連線各電池串(標記為 BT1 至 BT8)的子電路板。不過,BMS 晶片上的型號標記似乎被雷射蝕刻掉了,無法識別具體型號。
首先映入眼簾的則是一個小型的散熱風扇,左上方是一塊無線通訊板,標有 GNSS(全球導航衛星系統)連線點和另一個天線介面,由同軸電纜的連線方式,專家推測,這可能集成了 Wi-Fi 功能。
此外,我們可以看到一個乙太網介面,但這並未為使用者專門設計,它更可能主要是用於工廠除錯、故障排除或內部維護。
這是一種小型、高電流電源聯結器,廣泛應用於需要大電流傳輸的場景,如無人機、航模、電動工具、戶外電源等。在硬體除錯過程中,可以作為一種備用電源輸入途徑,允許在沒有電池的情況下為主機板供電進行除錯。
主處理單元區域清晰可辨,其外觀及配備的散熱管和散熱片都與英偉達 Jetson 板有相似之處。此外,還可以看到多個預留的風扇介面和一些除錯埠。
主機板上還集成了多個用於連線電機或執行器的高功率聯結器。
事實上,在這款機器狗內部,這種布基膠帶的使用相當普遍,目的也很明確,機器狗磕磕碰碰很正常,而膠帶可以固定線纜,防止聯結器鬆脫。
拆解進行到前部感測器,需要先小心地剝離覆蓋在其上的布基膠帶,然後使用撬棒謹慎地斷開兩個電纜聯結器,由於這種細小的聯結器比較脆弱,撬棒下手必須穩、準、輕。
在檢查前部頭部模組時,塑膠外殼上明視訊記憶體在裂縫,顯然,這款機器狗平時沒少摔,好在這種損傷多數不影響功能,用環氧樹脂填充一下就可以,成本也不高。
在影片的結尾,專家繼續對主機板區域進行更深入的拆解。
又是一頓拆拆拆等常規操作,依次小心拔出連線 GNSS 模組(接收全球導航衛星系統訊號)、MCU(推測為微控制器)等部件的聯結器,並細心地貼上標籤以防後續混淆。
繼續移除連線電機的高功率聯結器(標有 C-, C+ 等)、連線電池的主電源聯結器以及一個小的電池通訊聯結器。
移除主機板上的另一個散熱風扇後發現,該區域還預留了更多風扇安裝位。
這麼設計的好處是,更高配的機器狗版本由於配置更高,(比如有更強的處理器),它就會產生更多的熱量,這時候就需要更多的風扇來散熱。
不過,裝更多風扇也有壞處:風扇多了,就會吸進更多灰塵,還會用更多的電。這樣一來,要麼需要更大的電池來供電,要麼機器狗的續航時間就會變短。
接著,移除兩個 RF (射頻) 聯結器,同樣做好標記,以確保後續正確連線。
擰下所有固定主機板的螺絲,小心地將其從底盤上取下。移除主機板後,便可看到固定底盤上下兩部分的螺絲,將它們全部擰下後,即可分離底盤,一覽無餘。
雷射雷達(Lidar)是 Go2 感知環境的關鍵。
其工作原理透過發射雷射並測量反射光的回波時間來繪製周圍環境地圖,實現障礙物檢測。
簡單來說,機器人利用預設的光速資訊和高精度計時器,計算雷射從發射到接收反射訊號的時間差,從而判斷物體的距離和形狀。
Go2 搭載的是宇樹自家的 Unitree 4D LiDAR-L1。這是一款 4D 雷射雷達(3D 位置+1D 灰度),它具有實現每秒 21600 次的高速雷射測距取樣能力,可探測最近 0.05 米、最遠距離 30 米的物體(90% 反射率)。
L1 內建 IMU(慣性測量單元),工作溫度範圍為 -10℃ 至 60℃,其透過轉接模組連線 Type-C 介面進行資料傳輸和供電,視場角(FOV)擴充套件至水平 360°,豎直 90°,可實現半球形視場角的三維空間探測。
在拆卸 Lidar 模組之前,需要擰下固定模組保護籠的四顆螺絲。
這個由厚實焊接鋼材製成的保護籠,顯然是為了在機器狗跌倒或撞擊時保護內部昂貴的感測器——要知道,僅這顆 LiDAR-L1 的成本就可能佔到整機售價的五分之一以上。
隨後,移除隱藏在腿部下方的一顆額外螺絲,斷開連線線纜,以釋放並拆下整個 Lidar 模組。
Lidar 模組的結構包含兩個旋轉軸:外圈的主旋轉軸由下方電機驅動,實現水平掃描;內部的次級旋轉軸(帶有一個反射鏡)快速旋轉,實現垂直方向的掃描切片。兩者結合,提供環境的 3D 檢視。
在學術和工業領域,4D 通常指的是在三維空間(X、Y、Z 軸)的基礎上增加時間維度(T)。例如,在自動駕駛領域,4D 雷射雷達不僅要提供物體的三維位置資訊,還要能夠追蹤物體在時間上的運動變化。
雖然 Unitree 4D LiDAR-L1 自稱為 4D 雷射雷達,但這裡的 4D 是指 3D 位置資訊加上 1D 灰度資訊,與傳統意義上的 4D(3D + 時間)並不完全一致,所以也難怪專家認為這個命名多少有些營銷的噱頭。
這些電機分佈在機器狗的四肢關節處,使其能夠實現靈活的動作,如跳躍、伸懶腰、握手,甚至倒立行走、自適應翻身起立、翻越攀爬等複雜步態。
根據觀察,專家判斷每條腿包含三個電機:分別控制髖關節、膝關節(大腿部分),還有一個驅動小腿伸縮。
擰下固定外側腿部電機元件的螺絲,將其與上部腿部分離,可以看到電機和聯結器。一個有趣的設計是螺絲孔之間交替放置了多個電容器。
關節連線處採用了互鎖齒輪機制,接觸面是 CNC 加工的金屬表面,以確保力傳導的強度,外部的塑膠「領圈」則主要起到將兩部分固定在一起的作用。
這種設計可能是故意而為之,當受到極端外力時,塑膠件或某個連線點會先斷裂,從而保護更昂貴的核心部件(如電機和主機板)免受損壞,降低維修成本。
聯結器本身帶有防呆設計,後續可以避免插錯。透過手動伸縮腿部,肉眼可以觀察到內部電機透過齒輪減速器驅動小腿運動,提供了相當大的扭矩。
iFixit 的拆解並未深入到腿部內部,但他們利用 Neptune CT 掃描器進行了透視觀察。在腿部與髖關節連線的地方,兩個部件透過金屬與金屬的接合方式互相連線。
連線方式很結實,主要的力量(比如機器狗跑跳或者負重時產生的力量)就是透過這個連線點傳遞的,這也印證了之前的判斷。
拆解完畢後,專家給出的結論是,這款機器狗整合化程度很高。
模組化設計也是個優點,理論上壞了哪個模組換哪個。所有東西都連到一塊主機板上,簡化了佈線,但也意味著主機板一旦出問題,影響範圍可能很大。
膠水問題前面吐槽過了,雖然能夠加固,但也確實給第一次維修添堵,但熟悉上手後,倒也能接受,更重要的是,由於大量使用聯結器而不是硬焊接,大大降低了維修門檻。
腿部(尤其是易磨損的足端,可透過螺絲更換)設計考慮了可替換性,甚至可能支援現場維修。部件(如同側或對角線的腿部)之間可能存在通用性,便於更換或使用回收部件。
整體架構則相對簡單明瞭(主機板、感測器、電池),所有部件和介面並不算複雜,有助於故障排查。拆解還發現了為 Pro 版和教育版預留的空間,可安裝更強大的計算模組和額外風扇。
可以說 ,基於模組化和聯結器的設計,Go2 具備一定的可維修性。至少理論上,你不需要為了換個小零件就把整個機器狗拆得稀巴爛。不過,實際操作難度是另一回事。
專家也指出,雷射雷達埋得太深,更換麻煩;頸部結構看著單薄。機器狗的使用環境決定了它必然會摔、會撞。這些看似脆弱的部分,能否扛得住這些日積月累的摔倒碰撞?都值得打個問號。
最後,如果你正考慮入手一臺 Go2,希望這份拆解報告能給你提供一些參考。而作為一款萬元級的四足機器狗,Go2 的確是個不錯的起點。
它談不上完美,比如續航和耐用性還有提升空間,但它已經足夠好用、足夠有趣。畢竟,遛「Go」也是遛狗,還沒有狗毛滿地飛的煩惱。
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