Ils ont « écorché et démonté » le célèbre chien robot de Yushu sur Internet et ont découvert le secret de sa marche à l’envers.

Il s'agit du meilleur robot H1 du gala de la Fête du Printemps de l'Année du Serpent. Il est devenu populaire dans tout le pays grâce à son savoir-faire unique consistant à lancer des mouchoirs.

Il s'agit d'un robot humanoïde G1 capable d'effectuer des retournements latéraux et des rebonds, et qui maîtrise toutes sortes d'arts martiaux.

Ils viennent tous de la même société, Unitree Technology (Unitree), mais en fait, avant que ces robots humanoïdes ne deviennent célèbres, Unitree avait fait sensation avec ses chiens robots. Il était apparu au Gala de la Fête du Printemps avant le premier semestre, et était également apparu au Super Bowl, aux Jeux olympiques d'hiver, aux Jeux asiatiques et à d'autres événements.

Yushu propose une large gamme de chiens robots, notamment la série Go grand public, la série A de qualité recherche scientifique et la série B de qualité industrielle.

Parmi eux, sur les plateformes de commerce électronique grand public, le prix de départ actuel du Go2 est proche de 10 000 yuans, ce qui équivaut au prix d'une carte graphique ordinaire. Ce prix en fait également un produit électronique grand public relativement haut de gamme, orienté vers le marché :

• Go2 Air : Convient aux applications légères et à un usage domestique.
• Go2 Pro : fonctionnalités améliorées pour des missions plus exigeantes.
• Go2 Edu : comme plateforme d'apprentissage et d'expérimentation à des fins pédagogiques

Peut-être justement parce que Go2 est relativement abordable et positionné à proximité du public, le célèbre site de réparation iFixit a également jeté son dévolu sur ce chien robot et a spécialement invité l'expert en robotique Marcel Stieber pour en procéder à un démontage en profondeur.

Avant que le chien robot ne se rende à la « table d'opération », l'alimentation doit d'abord être coupée.

Avant de passer à la « table d’opération », les mesures de sécurité s’imposent.

Le retrait de la batterie est un processus standard. Retirez la batterie sur le côté du chien robot, dévissez quelques vis Torx et retirez le couvercle du compartiment à batterie. Vous pouvez voir l'interface Pogo Pin utilisée pour connecter le voyant d'alimentation supérieur.

Faites glisser la batterie hors du boîtier en plastique et sa structure est claire en un coup d'œil : elle comprend l'interface principale, l'interface du port de charge et un certain nombre de grandes bandes de cuivre pour la conduction. Ce matériau est assez solide et peut réduire la génération de chaleur.

Le système de gestion de la batterie (BMS) est situé à l'arrière de la batterie et est connecté au voyant d'alimentation externe via la broche Pogo. Cette interface peut facilement transmettre le signal BMS à l'indicateur de batterie, permettant aux utilisateurs de voir visuellement la puissance restante de la batterie.

La puissance de la batterie standard de l'Unitree Go2 est de 8 000 mAh, avec une autonomie d'environ 1 à 2 heures. La batterie optionnelle la plus longue est de 15 000 mAh, ce qui convient pour un jeu quotidien, mais peut ne pas suffire pour un travail réel. Le cœur de la batterie est constitué d’un réseau de 32 cellules 18650, qui est également un type de cellule relativement mature et courant.

D'après le logo, sa date de production est le 6 mars 2024.

Retirez les vis qui fixent le circuit imprimé BMS et ouvrez-le soigneusement. Vous pouvez voir la puce de gestion de charge en dessous et un sous-circuit imprimé qui connecte chaque chaîne de batterie (étiquetée BT1 à BT8). Cependant, les marquages ​​du modèle sur la puce BMS semblent avoir été gravés au laser, ce qui rend impossible l'identification du modèle spécifique.

Les héros derrière la durabilité sont ces « produits bon marché »

Dévissez le capot supérieur et retirez le boîtier.

La première chose qui attire l’attention est un petit ventilateur de refroidissement. En haut à gauche se trouve une carte de communication sans fil, marquée d'un point de connexion GNSS (Global Navigation Satellite System) et d'une autre interface d'antenne. Il est relié par un câble coaxial. Les experts pensent que cela pourrait avoir une fonctionnalité Wi-Fi intégrée.

De plus, nous pouvons voir une interface Ethernet, mais celle-ci n'est pas spécifiquement conçue pour les utilisateurs, elle est plutôt utilisée principalement pour le débogage en usine, le dépannage ou la maintenance interne.

Une autre découverte a été le connecteur XT30.

Il s'agit d'un petit connecteur d'alimentation à courant élevé qui est largement utilisé dans les scénarios nécessitant une transmission de courant importante, tels que les drones, les modèles réduits d'avions, les outils électriques, les alimentations extérieures, etc. Pendant le débogage matériel, il peut être utilisé comme chemin d'entrée d'alimentation de secours, permettant à la carte mère d'être alimentée pour le débogage sans batterie.

La zone principale de l'unité de traitement est clairement identifiable, et son apparence ainsi que ses caloducs et ailettes équipés sont similaires à ceux de la carte NVIDIA Jetson. De plus, vous pouvez également voir plusieurs interfaces de ventilateur réservées et certains ports de débogage.

Plusieurs connecteurs haute puissance pour connecter des moteurs ou des actionneurs sont également intégrés sur la carte mère.

En fait, à l’intérieur de ce chien robot, l’utilisation de ce type de ruban adhésif en tissu est assez courante et le but est très clair. Il est normal que les chiens robots se cognent, et le ruban adhésif peut fixer les câbles et empêcher les connecteurs de se desserrer.

Pour démonter le capteur avant, vous devez décoller soigneusement le ruban adhésif qui le recouvre, puis utiliser un levier pour déconnecter soigneusement les deux connecteurs de nappe. Ce petit connecteur étant relativement fragile, le levier doit être stable, précis et léger.

Lors de l’inspection du module de tête avant, des fissures évidentes sont visibles dans la coque en plastique. De toute évidence, ce chien robot a été abandonné fréquemment. Heureusement, la plupart de ces dommages n’affectent pas le fonctionnement. Il peut être rempli de résine époxy et le coût n'est pas élevé.

A la fin de la vidéo, les experts continuent de procéder à un démontage plus approfondi de la zone de la carte mère.

Il s'agissait d'une autre opération de routine telle que le démontage et le démontage, et les connecteurs connectés au module GNSS (recevant les signaux du système mondial de navigation par satellite), au MCU (vraisemblablement un microcontrôleur) et à d'autres composants ont été soigneusement retirés tour à tour, et les connecteurs ont été soigneusement étiquetés pour éviter toute confusion ultérieure.

Continuez à retirer les connecteurs haute puissance des moteurs (étiquetés C-, C+, etc.), le connecteur secteur de la batterie et un petit connecteur de communication de la batterie.

Après avoir retiré l'autre ventilateur de refroidissement de la carte mère, il a été découvert qu'il y avait davantage d'emplacements de montage de ventilateur réservés dans cette zone.

L'avantage de cette conception est que la version haut de gamme du chien robot générera plus de chaleur en raison de sa configuration plus élevée (comme un processeur plus puissant), et plus de ventilateurs seront nécessaires pour dissiper la chaleur.

Cependant, l’installation de plus de ventilateurs présente des inconvénients : un plus grand nombre de ventilateurs aspirera plus de poussière et consommera plus d’électricité. En conséquence, soit une batterie plus grande est nécessaire pour alimenter le robot, soit la durée de vie de la batterie du chien robot sera raccourcie.

Ensuite, retirez les deux connecteurs RF (radiofréquence) et marquez-les également pour garantir une connexion correcte ultérieurement.

Dévissez toutes les vis qui maintiennent la carte mère en place et retirez-la délicatement du châssis. Après avoir retiré la carte mère, vous pouvez voir les vis retenant les parties supérieure et inférieure du châssis. Une fois qu'ils sont tous dévissés, vous pouvez séparer le châssis et avoir une vue dégagée.

Le plus cher, mais aussi le plus sûr

Le Lidar est la clé pour que Go2 détecte l'environnement.

Son principe de fonctionnement est de cartographier l'environnement environnant et de réaliser une détection d'obstacles en émettant un laser et en mesurant le temps d'écho de la lumière réfléchie. En termes simples, le robot utilise des informations prédéfinies sur la vitesse de la lumière et une minuterie de haute précision pour calculer la différence de temps entre l'émission laser et la réception des signaux réfléchis, déterminant ainsi la distance et la forme de l'objet.

Go2 est équipé du propre Unitree 4D LiDAR-L1 de Yushu.

Il s'agit d'un lidar 4D (position 3D + échelle de gris 1D), qui a la capacité d'obtenir un échantillonnage laser à grande vitesse 21 600 fois par seconde et peut détecter des objets aussi proches que 0,05 mètres et aussi loin que 30 mètres (réflectivité de 90 %).

L1 dispose d'une IMU (unité de mesure inertielle) intégrée avec une plage de températures de fonctionnement de -10°C à 60°C. Il est connecté à l'interface Type-C via un module adaptateur pour la transmission des données et l'alimentation électrique. Le champ de vision (FOV) est étendu à 360° horizontalement et 90° verticalement, permettant une détection spatiale tridimensionnelle avec un champ de vision hémisphérique.

Avant de démonter le module Lidar, vous devez dévisser les quatre vis qui fixent la cage de protection du module.

Cette cage de protection en acier soudé épais est évidemment conçue pour protéger les capteurs coûteux à l'intérieur lorsque le robot tombe ou heurte – vous savez, le coût de ce LiDAR-L1 à lui seul peut représenter plus d'un cinquième du prix de la machine entière.

Ensuite, retirez une vis supplémentaire cachée sous le pied et débranchez le câble de connexion pour libérer et retirer l'ensemble du module Lidar.

La structure du module Lidar contient deux axes de rotation : l'axe de rotation principal de l'anneau extérieur est entraîné par le moteur inférieur pour réaliser un balayage horizontal ; l'axe de rotation secondaire interne (avec un réflecteur) tourne rapidement pour réaliser un balayage et un découpage verticaux. Les deux se combinent pour offrir une vue 3D de l’environnement.

Ici, un détail doit être ajouté.

Dans les milieux académiques et industriels, la 4D fait généralement référence à l'ajout d'une dimension temporelle (T) à un espace tridimensionnel (axes X, Y, Z). Par exemple, dans le domaine de la conduite autonome, le lidar 4D doit non seulement fournir des informations de position tridimensionnelles des objets, mais également être capable de suivre les changements de mouvement des objets au fil du temps.

Bien que Unitree 4D LiDAR-L1 s'appelle lui-même un lidar 4D, le 4D fait ici référence aux informations de position 3D plus aux informations en niveaux de gris 1D. La 4D (3D + temps) au sens traditionnel n'est pas tout à fait cohérente, il n'est donc pas étonnant que les experts pensent que cette dénomination est en quelque sorte une astuce marketing.

Le secret de marcher la tête en bas est caché ici

Le chien robot Unitree Go2 possède un total de 12 moteurs articulaires dans tout son corps.

Ces moteurs sont répartis au niveau des articulations des membres du chien robot, lui permettant de réaliser des actions flexibles telles que sauter, s'étirer, serrer la main et même des démarches complexes telles que marcher à l'envers, se retourner et se relever de manière adaptative, et grimper encore et encore.

Sur la base d'observations, les experts ont déterminé que chaque jambe contient trois moteurs : l'un contrôle l'articulation de la hanche, l'articulation du genou (partie de la cuisse) et l'autre entraîne l'expansion et la contraction du mollet.

Dévissez les vis qui maintiennent l'ensemble moteur du pied extérieur en place et séparez-le du pied supérieur pour révéler le moteur et les connecteurs. Une caractéristique de conception intéressante est le placement de plusieurs condensateurs en alternance entre les trous de vis.

La connexion commune utilise un mécanisme d'engrenage à verrouillage. La surface de contact est une surface métallique usinée CNC pour assurer la force de transmission de force. Le « collier » extérieur en plastique joue principalement le rôle de fixation des deux pièces entre elles.

Cette conception peut être intentionnelle. Lorsqu'elle est soumise à une force externe extrême, la pièce en plastique ou un certain point de connexion se brisera en premier, protégeant ainsi les composants centraux les plus coûteux (tels que le moteur et la carte mère) des dommages et réduisant les coûts de réparation.

Après avoir à nouveau manipulé la colle, débranchez les trois connecteurs reliant le moteur.

Heureusement, le connecteur lui-même a une conception infaillible, ce qui peut éviter une insertion incorrecte à l'avenir. En étendant et rétractant manuellement les jambes, vous pouvez observer que le moteur interne entraîne le mouvement des jambes inférieures via un réducteur, fournissant un couple considérable.

Le démontage d'iFixit n'a pas pénétré profondément à l'intérieur de la jambe, mais ils ont utilisé un scanner Lumafield CT pour l'examiner. Là où la jambe se connecte à l’articulation de la hanche, les deux composants sont reliés l’un à l’autre via une articulation métal sur métal.

La méthode de connexion est très solide et la force principale (telle que la force générée lorsque le chien robot court, saute ou porte du poids) est transmise via ce point de connexion, ce qui confirme également le jugement précédent.

Marcher « Go », c’est aussi promener son chien, c’est utile et amusant

Après le démontage, les experts ont conclu que ce chien robot est hautement intégré.

La conception modulaire est également un avantage. En théorie, le module en panne peut être remplacé. Tout est connecté à une carte mère, ce qui simplifie le câblage, mais signifie aussi qu'en cas de problème avec la carte mère, l'impact peut être important.

Je me suis déjà plaint du problème de colle. Même s’il peut être renforcé, il gêne la première réparation. Cependant, après s'être familiarisé avec cela, c'est acceptable. Plus important encore, grâce à l'utilisation intensive de connecteurs au lieu du soudage dur, le seuil de maintenance est considérablement réduit.

Les pieds (en particulier les extrémités des pieds sujettes à l'usure, qui sont remplaçables par vis) sont conçus dans un souci de remplaçabilité et peuvent même supporter des réparations sur le terrain. Il peut y avoir des points communs entre les pièces (comme les pieds du même côté ou en diagonale), permettant un remplacement ou une utilisation facile de pièces recyclées.

L'architecture globale est relativement simple et claire (carte mère, capteur, batterie), et tous les composants et interfaces ne sont pas complexes, ce qui est utile pour le dépannage. Le démontage a également révélé un espace réservé aux versions Pro et Education, permettant des modules informatiques plus puissants et des ventilateurs supplémentaires.

On peut dire que sur la base de la conception modulaire et des connecteurs, Go2 a un certain degré de maintenabilité. Au moins en théorie, vous n'avez pas besoin de démonter l'ensemble du chien robot juste pour remplacer de petites pièces. Cependant, la difficulté réelle de fonctionnement est une autre affaire.

Bien entendu, le Go2 n’est pas sans défauts de conception.

Les experts ont également souligné que le lidar est enfoui trop profondément et qu’il est difficile à remplacer ; la structure du cou semble mince. L’environnement dans lequel le chien robot est utilisé détermine qu’il tombera et s’écrasera inévitablement. Ces pièces apparemment fragiles pourront-elles résister aux chutes et collisions accumulées ? Tout cela vaut la peine d'être demandé.

Enfin, si vous envisagez d'acheter un Go2, j'espère que ce rapport de démontage pourra vous fournir une référence. En tant que chien robot à quatre pattes d'une valeur de 10 000 yuans, Go2 est en effet un bon point de départ.

Ce n'est pas parfait et il y a encore place à l'amélioration en termes d'autonomie et de durabilité de la batterie, mais c'est assez utile et intéressant. Après tout, marcher « Go », c'est aussi promener le chien, et il n'y a pas lieu de s'inquiéter des poils de chien qui volent sur le sol.

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