软硬件接口协议
无论企业的技术路线如何,人形机器人都需要解决“大脑”与“小脑”、“小脑”与“本体”之间的通信问题。如果每个企业都自建一套接口协议,产业链将陷入严重的碎片化:上游零部件供应商需要为每家整机厂定制接口,下游开发者需要学习多套开发工具。
接口协议的标准化,对产业链各方都有利:
- 对整机企业:可以灵活选择不同供应商的零部件,降低供应链风险。
- 对零部件供应商:可以面向多家整机厂供货,扩大市场规模。
- 对开发者:可以基于统一接口开发应用,一次开发、多平台运行。
哪些接口最容易被接受
- 大脑与小脑之间的指令接口:包括上层决策指令(如“走到A点”“抓取B物体”)的格式、状态反馈的数据结构、异常处理机制等。这类接口不涉及核心算法,标准化难度低、产业共识强。
- 关节模组与控制器的通信接口:包括电机驱动指令、编码器反馈、温度监测等数据的通信协议。借鉴伺服电机行业已有的CANopen、EtherCAT等工业总线标准,在此基础上进行人形机器人特定扩展。
- 传感器数据输出接口:包括深度相机、六维力传感器、惯性测量单元等传感器的数据格式和传输协议。统一数据格式可以大幅降低算法开发的数据适配成本。
传感器数据格式与标定规范
人形机器人依赖多种传感器进行环境感知和自身状态估计。如果每家企业的传感器数据格式各不相同,算法开发团队需要为每款机器人适配数据处理管道,造成巨大的重复劳动。
传感器数据格式的标准化,对算法开发者尤其有价值:
- 视觉数据:深度图、RGB图、点云数据的存储格式、坐标系定义、时间戳规范等。
- 力觉数据:六维力传感器的数据单位、坐标系定义、滤波参数等。
- 惯性数据:加速度计、陀螺仪的数据格式、采样频率、时间同步规范等。
此外,传感器的标定规范(如相机内参标定方法、手眼标定流程、多传感器联合标定方法)也是产业高度共识的需求。