青龙全尺寸通用人形机器人硬件平台设计方案 | OpenLoong 社区线下分享会

最新推荐文章于 2025-08-24 22:53:51 发布

原创

最新推荐文章于 2025-08-24 22:53:51 发布 · 3.9k 阅读

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#机器人 #开源 #人工智能 #硬件架构

导语：本文深入剖析了青龙全尺寸通用人形机器人硬件平台的设计理念、流程及关键系统设计。全方位介绍了青龙硬件系统的设计内容，涵盖总体设计、构型设计、功能划分与设计、行走与驱动系统设计、操纵与作业系统设计、能源动力系统设计以及感知与控制系统设计等方面，各部分均详细阐述了设计的关键点与技术细节。此外，文章还对人形机器人直线关节技术进行了探讨，为相关技术研究与应用提供了有价值的参考。

（文末附有PDF下载链接哦~）

1、设计目标与流程

1.1 青龙全尺寸通用人形机器人硬件平台设计目标

有观点认为硬件平台决定产品的瓶颈，原因在于所有创新点、算法、软件都需依托硬件平台实现。若硬件平台无法支撑，再新颖的想法、再高端的控制算法也难以落地。比如汽车领域，拖拉机绝不可能实现百公里加速二点几秒及卓越的操控，其他产品同理。因此，在人形机器人这一新兴领域，硬件平台设计是至关重要的基础，它直接关系到产品能否成功落地及落地后的效果。

在青龙设计初期，首先要明确产品目标：要打造怎样的人形机器人？构建何种平台？具体实现哪些功能？以青龙为例，其旨在打造一款强对标人类的通用人形机器人平台，需实现以下功能：一是自适应环境，进行移动行走，如简单行走、避障等；二是能简单完成操作功能，像模仿人类学习抓取、折叠等；三是作为智能硬件平台载体，搭载AI等技术。

1.2 青龙闭环设计流程

在确定好设计目标后，将依据以下六个步骤开展青龙的闭环设计，这也是众多成功产品所遵循的主要设计流程。

一、需求分析。具体分析包括明确应用场景（如服务、工业、教育、研究等用途）；需实现的性能目标（如自由度、步态速度、续航时间、负载能力、交互能力等）以及需适应的环境（如室内、室外、地面的情况等）。

二、概念设计。明确功能划分，确定机械结构（头部、躯干、四肢等）和关键模块（传感器、驱动系统、控制器等）；并进行形态设计，初步确定机器人的外形，考虑尺寸、比例和外观设计等。此外，还需要对技术指标进行可行性分析，评估最初设定的目标是否可行。

三、硬件架构设计。涵盖详细的机械设计（包括关节选型、材料选型以及动力学、静力学分析等），驱动系统设计，传感器选型，控制系统设计以及电源系统设计，这一步主要是搭建和设计整体硬件架构。

四、虚拟仿真与验证。在虚拟环境下进行仿真验证，包括动力学仿真和控制算法仿真，并据此进行结构优化。

五、样机制造。搭建和装配原型样机，进行关键零件测试（如关键模组、单臂、单腿等）以及系统集成。

六、集成调试与优化。调试硬件模块，确保机械结构、驱动系统、传感器、控制器正常工作。测试底层控制程序、运动规划和交互算法。验证基本功能，如步态稳定性、运动灵活性、环境适应性。在实际任务场景中测试机器人表现，包括负载测试和连续运行稳定性。根据测试反馈调整结构设计和算法参数。改进模块化设计，提升维护性和扩展性。在保证性能的基础上优化生产成本，为批量生产做准备。