2025-04-05
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這,是蛇年春晚的頂流機器人 H1,憑借一手丟手絹的絕活,火遍了大江南北。
這,是能載人、空翻、越野,爬山穿水,到處撒歡的升級版工業(yè)機器狗 B2-W。
而這些刷屏全網(wǎng)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(yè)內(nèi)打出名號,上過牛年春晚,也曾亮相于超級碗、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(yè)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、相對高端的消費電子產(chǎn)品:
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(wǎng)站 iFixit 也將目光投向了這款機器狗,并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(cè)腰處的電池組,擰開幾顆梅花(Torx)螺絲并取下電池倉蓋后,便能看到內(nèi)部用于連接頂部電量指示燈的 Pogo Pin 接口。
將電池組從塑料外殼中滑出,其結(jié)構(gòu)一目了然:包含主接口、充電端口接口,以及若干用于導電的大銅條,這點用料還算扎實,能減少發(fā)熱。
電池管理系統(tǒng)(BMS)則位于電池組后部,并通過 Pogo Pin 與外部的電量指示燈相連。這種接口可以方便地將 BMS 的信號傳遞到電量指示器,從而讓用戶能夠直觀地看到電池的剩余電量。
Go2 的標配電池電量為 8000mAh,續(xù)航時間約為 1–2 小時,最長可選 15000mAh,日常玩玩還行,真要干活可能不太夠。電池組的核心由 32 節(jié) 18650 電芯陣列組成,也是比較成熟和常見的電芯類型。
移除固定 BMS 電路板的螺絲并小心將其翻開,可以看到下方的充電管理芯片以及一塊連接各電池串(標記為 BT1 至 BT8)的子電路板。不過,BMS 芯片上的型號標記似乎被激光蝕刻掉了,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信板,標有 GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))連接點和另一個天線接口,由同軸電纜的連接方式,專家推測,這可能集成了 Wi-Fi 功能。
此外,我們可以看到一個以太網(wǎng)接口,但這并未為用戶專門設計,它更可能主要是用于工廠調(diào)試、故障排除或內(nèi)部維護。
這是一種小型、高電流電源連接器,廣泛應用于需要大電流傳輸?shù)膱鼍?,如無人機、航模、電動工具、戶外電源等。在硬件調(diào)試過程中,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板供電進行調(diào)試。
主處理單元區(qū)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接口和一些調(diào)試端口。
事實上,在這款機器狗內(nèi)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,防止連接器松脫。
拆解進行到前部傳感器,需要先小心地剝離覆蓋在其上的布基膠帶,然后使用撬棒謹慎地斷開兩個電纜連接器,由于這種細小的連接器比較脆弱,撬棒下手必須穩(wěn)、準、輕。
在檢查前部頭部模塊時,塑料外殼上明顯存在裂縫,顯然,這款機器狗平時沒少摔,好在這種損傷多數(shù)不影響功能,用環(huán)氧樹脂填充一下就可以,成本也不高。
又是一頓拆拆拆等常規(guī)操作,依次小心拔出連接 GNSS 模塊(接收全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號)、MCU(推測為微控制器)等部件的連接器,并細心地貼上標簽以防后續(xù)混淆。
繼續(xù)移除連接電機的高功率連接器(標有 C-, C+ 等)、連接電池的主電源連接器以及一個小的電池通信連接器。
這么設計的好處是,更高配的機器狗版本由于配置更高,(比如有更強的處理器),它就會產(chǎn)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,要么需要更大的電池來供電,要么機器狗的續(xù)航時間就會變短。
接著,移除兩個 RF (射頻) 連接器,同樣做好標記,以確保后續(xù)正確連接。
擰下所有固定主板的螺絲,小心地將其從底盤上取下。移除主板后,便可看到固定底盤上下兩部分的螺絲,將它們?nèi)繑Q下后,即可分離底盤,一覽無余。
其工作原理通過發(fā)射激光并測量反射光的回波時間來繪制周圍環(huán)境地圖,實現(xiàn)障礙物檢測。
簡單來說,機器人利用預設的光速信息和高精度計時器,計算激光從發(fā)射到接收反射信號的時間差,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 激光雷達(3D 位置+1D 灰度),它具有實現(xiàn)每秒 21600 次的高速激光測距采樣能力,可探測最近 0.05 米、最遠距離 30 米的物體(90% 反射率)。
L1 內(nèi)置 IMU(慣性測量單元),工作溫度范圍為 -10℃ 至 60℃,其通過轉(zhuǎn)接模塊連接 Type-C 接口進行數(shù)據(jù)傳輸和供電,視場角(FOV)擴展至水平 360,豎直 90,可實現(xiàn)半球形視場角的三維空間探測。
這個由厚實焊接鋼材制成的保護籠,顯然是為了在機器狗跌倒或撞擊時保護內(nèi)部昂貴的傳感器——要知道,僅這顆 LiDAR-L1 的成本就可能占到整機售價的五分之一以上。
隨后,移除隱藏在腿部下方的一顆額外螺絲,斷開連接線纜,以釋放并拆下整個 Lidar 模塊。
Lidar 模塊的結(jié)構(gòu)包含兩個旋轉(zhuǎn)軸:外圈的主旋轉(zhuǎn)軸由下方電機驅(qū)動,實現(xiàn)水平掃描;內(nèi)部的次級旋轉(zhuǎn)軸(帶有一個反射鏡)快速旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)垂直方向的掃描切片。兩者結(jié)合,提供環(huán)境的 3D 視圖。
在學術和工業(yè)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 激光雷達不僅要提供物體的三維位置信息,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 激光雷達,但這里的 4D 是指 3D 位置信息加上 1D 灰度信息,與傳統(tǒng)意義上的 4D(3D + 時間)并不完全一致,所以也難怪專家認為這個命名多少有些營銷的噱頭。
這些電機分布在機器狗的四肢關節(jié)處,使其能夠?qū)崿F(xiàn)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、翻越攀爬等復雜步態(tài)。
根據(jù)觀察,專家判斷每條腿包含三個電機:分別控制髖關節(jié)、膝關節(jié)(大腿部分),還有一個驅(qū)動小腿伸縮。
擰下固定外側(cè)腿部電機組件的螺絲,將其與上部腿部分離,可以看到電機和連接器。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(jié)連接處采用了互鎖齒輪機制,接觸面是 CNC 加工的金屬表面,以確保力傳導的強度,外部的塑料「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,塑料件或某個連接點會先斷裂,從而保護更昂貴的核心部件(如電機和主板)免受損壞,降低維修成本。
連接器本身帶有防呆設計,后續(xù)可以避免插錯。 通過手動伸縮腿部,肉眼可以觀察到內(nèi)部電機通過齒輪減速器驅(qū)動小腿運動,提供了相當大的扭矩。
iFixit 的拆解并未深入到腿部內(nèi)部,但他們利用 Neptune CT 掃描儀進行了透視觀察。在腿部與髖關節(jié)連接的地方,兩個部件通過金屬與金屬的接合方式互相連接。
連接方式很結(jié)實,主要的力量(比如機器狗跑跳或者負重時產(chǎn)生的力量)就是通過這個連接點傳遞的,這也印證了之前的判斷。
模塊化設計也是個優(yōu)點,理論上壞了哪個模塊換哪個。所有東西都連到一塊主板上,簡化了布線,但也意味著主板一旦出問題,影響范圍可能很大。
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,但熟悉上手后,倒也能接受,更重要的是,由于大量使用連接器而不是硬焊接,大大降低了維修門檻。
腿部(尤其是易磨損的足端,可通過螺絲更換)設計考慮了可替換性,甚至可能支持現(xiàn)場維修。部件(如同側(cè)或?qū)蔷€的腿部)之間可能存在通用性,便于更換或使用回收部件。
整體架構(gòu)則相對簡單明了(主板、傳感器、電池),所有部件和接口并不算復雜,有助于故障排查。拆解還發(fā)現(xiàn)了為 Pro 版和教育版預留的空間,可安裝更強大的計算模塊和額外風扇。
可以說 ,基于模塊化和連接器的設計,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,激光雷達埋得太深,更換麻煩;頸部結(jié)構(gòu)看著單薄。機器狗的使用環(huán)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。
最后,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(xù)航和耐用性還有提升空間,但它已經(jīng)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。