开普勒系列聊完了,这篇进入天太机器人。天太走的是轻量化人形机器人路线——跟Walker那种全尺寸、几十公斤重的大家伙不同,天太的机器人更小、更轻、关节力矩也更小。轻量化带来的控制挑战跟重型机器人完全不同:重型机器人靠惯性和刚性就能保持稳定,轻量化机器人稍有扰动就可能晃动——就像一辆重型卡车和一辆卡丁车过同一个弯的区别。面试核心考的是关节控制和力控。面试官的开场问题就切中要害:"一个10公斤的轻量化人形机器人,关节用的是小型BLDC电机配行星减速器(减速比10:1,远低于重型机器人用的谐波减速器80:1)。你来分析一下,减速比降低对关节控制有什么影响?"关节控制:低减速比带来的挑战面试官问:"重型机器人用高减速比(80:1甚至160:1)的谐波减速器,天太用低减速比(10:1)的行星减速器,为什么要这样选?"高减速比有两个好处:力矩放大倍数高(电机输出1Nm,经过80:1减速器输出80Nm)和关节刚性高(减速器把电机的惯性也放大了,等效到关节端的惯性很大,关节不容易被外力扰动影响)。但高减速比也有代价:关节速度被大幅降低(电机转速3000rpm经过80:1减速后只有37.5rpm),backdrivability差(从关节端反推电机端很困难——减速器的高减速比让关节变成了一个"单向锁",外力很难通过关节反向驱动电机)。轻量化机器人选择低减速比的原因有三个:一是速度需求——轻量化