Gerade hat Zhihui Jun den humanoiden Roboter Q1 vorgestellt, der so klein ist, dass er in eine Schulranzen passt.

Ist dies das letzte sensationelle Produkt aus der Technologiebranche im Jahr 2025?

Am Nachmittag des 31. Dezember hat die Robotikfirma Zhiyuan Robotics von Peng Zhihui (bekannt als Zhihui Jun) offiziell den weltweit ersten kleinen humanoide Roboter Q1 mit Ganzkörper-Kraftsteuerung vorgestellt.

Vor 17 Jahren steckte Steve Jobs einen Laptop in einen Briefumschlag; 17 Jahre später steckte Zhihui Jun einen kompletten humanoiden Roboter in eine Schulranzen.

Das Erscheinen des Q1 scheint die Rückkehr des „Geek-Geistes“ von Zhihui Jun anzuzeigen: Es versucht, die Leistung und Intelligenz eines vollformatigen Roboters auf die Größe eines Rucksacks zu komprimieren, um so das Grundmuster zukünftiger persönlicher Roboter zu definieren.

Er wurde nicht einfach nur kleiner gemacht. Das ursprüngliche Designziel des Q1 war es, die Fähigkeiten eines vollformatigen humanoiden Roboters beizubehalten, während die Forschungskosten und die Schwierigkeit der physischen Interaktion drastisch gesenkt werden. Wie Zhihui Jun sagte: „Wenn der Roboter kleiner wird, werden die physikalischen Gesetze der Welt auch sanfter.“

Mit anderen Worten, alles, was ein normalformatiger Roboter kann, kann der Q1 auch, und sogar besser.

Der Q1 richtet sich an Forschungsteams von Hochschulen und Startup-Unternehmen. Das Entwicklungswerkzeugpaket und die Schnittstellen sind vollständig offen. Gleichzeitig richtet er sich an den Markt für Hardcore-Collectibles. Geek können mit 3D-Drucktechnologie eine eigene Haut und Panzer für ihn gestalten. Ob es eine Katzenmädchen- oder eine Steampunk-Design ist, das Aussehen wird vollständig von den Benutzern bestimmt.

Zhihui Jun hat auch angegeben, dass Roboter auch miteinander kooperieren können, ähnlich wie die Agenten großer KI-Modelle. (Roboterhund: Bist du höflich?)

Der Q1 verfügt über ein modulares Hardware-Design, das den Austausch ganzer Komponenten wie des Kopfes ermöglicht und sich einfach in die Bewegungsprogrammierung einfügt. Er ist wie eine KI, die auf Anweisungen wartet, und kann in der physischen Welt viele Aufgaben erledigen.

Die Revolution der Extreme Miniaturisierung und Dynamik

Humanoider Roboter hat in diesem Jahr wirklich glänzend hervorgetreten.

Von der lustigen Erscheinung der Roboter beim Frühlingsfestkonzert, wo sie Chinesische Volkstänze tanzten, über ihre Auftritte auf Wang Leehom's Konzert, wo sie mit Menschen zusammen tanzten und schwierige Bewegungen ausführten und sogar von Elon Musk gelobt wurden, bis hin zu den überzähligen Witze über Roboter auf sozialen Plattformen …

Aber alle diese Roboter sind vollformatig, also etwa so groß wie ein Mensch.

Warum ist es so schwierig, sie kleiner zu machen?

Ein Schlüsselwort für den kleinen humanoiden Roboter Q1 ist : Ganzkörper-Kraftsteuerung.

Die Ganzkörper-Kraftsteuerung (Whole-Body Control, WBC) in der Robotik ist eine fortschrittliche Steuerungstechnik, die dazu dient, die Kräfte und Bewegungen mehrerer Freiheitsgrade (wie Gelenke, Beine, Arme usw.) eines Roboters beim Kontakt mit der Umwelt zu koordinieren, wobei auch Faktoren wie Gleichgewicht, Haltung und Aufgabenpriorität berücksichtigt werden. Im Vergleich zur traditionellen Steuerung nur der Bewegung oder Position des Endeffektors ermöglicht die Ganzkörper-Kraftsteuerung dem Roboter nicht nur, „wohin“ er gehen soll, sondern auch, wie er genau „mit welcher Kraft“ die Aufgabe ausführen soll.

Um eine präzise Ganzkörper-Kraftsteuerung zu erreichen, werden in der gängigen Gestaltung von humanoiden Robotern in der Regel QDD-Gelenke verwendet, um den Roboterkörper zu bauen. Dies sind die Kernkomponenten von Hochleistungsrobotern.

QDD (Quasi-Direct Drive) ist eine Aktordesign, das zwischen der traditionellen Servosteuerung mit hohem Untersetzungsverhältnis und dem „echten Direktantrieb“ liegt:

Es verwendet eine Untersetzungsstruktur mit niedrigem Untersetzungsverhältnis, um den Motor mit der Abtriebswelle zu verbinden;

Indem es einen Motor mit hoher Drehmomentdichte und ein niedriges Übersetzungsverhältnis kombiniert, behält es die geringe Trägheit und gute Rücktreibfähigkeit auf der Motorseite bei, was für die Hochbandbreiten-Kraftsteuerung und die Kraftrückmeldung vorteilhaft ist;

Im Vergleich zu traditionellen Lösungen (wie Hochuntersetzung + Servomotor) hat der QDD deutliche Vorteile bei der Kraftwahrnehmung, der Wechselwirkung mit äußeren Kräften und der dynamischen Reaktion.

1. Schwierigkeiten bei der Verkleinerung von Motoren mit hoher Drehmomentdichte

Der Kern des QDD ist ein Motor mit hohem Drehmoment, aber niedrigem Übersetzungsverhältnis. Dies erfordert, dass in einem begrenzten Volumen ein hohes Drehmoment erzeugt wird, während gleichzeitig die rückwirkende Trägheit gering gehalten wird.

Aber die Drehmomentdichte des Motors selbst ist durch physikalische Grenzen wie elektromagnetische Materialien, Magnetkreisgröße und Wicklungsfüllfaktor eingeschränkt. Bei der Verkleinerung sinkt die Kupferfüllrate der Spulen, die Wärmeableitung wird schwieriger und die magnetische Flussdichte reicht nicht aus, was alle dazu führt, dass das Ausgangsdrehmoment deutlich sinkt.

2. Größere Herausforderungen bei der Wärmeverwaltung

Eine hohe Drehmomentdichte bedeutet eine hohe Stromdichte, und die Wärmeableitbedingungen in einem kleinen Volumen sind sehr begrenzt. Im QDD gibt es keine traditionelle „Pufferung“ durch ein hohes Untersetzungsverhältnis, so dass der Motor den größten Teil der Arbeit selbst übernehmen muss. Dies stellt sehr hohe Anforderungen an die Wärmeverwaltung.

3. Höhere Herausforderungen bei der Fertigung und den Materialtechnologien

Die Fertigung in kleiner Größe erfordert eine extrem hohe Präzision: Magnete, Wicklungen und Lager müssen mit höchster Genauigkeit hergestellt werden; Encoder und leistungsstarke Antriebselektronik müssen in einem engen Raum integriert werden.

Diese hohe Integrationsdichte ist an sich ein technologisch sehr anspruchsvolles interdisziplinäres Projekt.

Wie die Entwicklung von Elektronikprodukten zeigt – je kleiner die Größe, desto höher das Niveau.

Der Zhiyuan Roboter Q1 hat in der Welt der humanoiden Roboter mit Ganzkörper-Kraftsteuerung eine neue „Mini-Krone“ geschaffen. Er hat die ursprünglich komplexe und technologisch anspruchsvolle QDD-Gelenke auf die Größe eines Eies komprimiert, was nicht nur die technologischen Grenzen neu definiert, sondern auch seine herausragende Fähigkeit zur technologischen Innovation und seine solide industrielle Stärke zeigt.

Dein persönlicher Roboter ist da

Im Bereich der Embodied Intelligence in China steht Zhiyuan Robotics als Starunternehmen immer im Rampenlicht. Das Unternehmen wurde im Februar 2023 gegründet und hat in weniger als drei Jahren seinen Wert auf 15 Milliarden Yuan gestiegen.

Im Juli dieses Jahres hat die Zhiyuan Robotics - verbundene Entität die Übernahme des Aktionärs der chinesischen börsennotierten Firma Shangwei New Materials abgeschlossen. Die ursprünglich auf neue Materialien spezialisierte Firma hat nun ihre Geschäftsstrategie auf Embodied Intelligence - Roboter umgestellt. Im November dieses Jahres sind Mitglieder des Zhiyuan - Teams (einschließlich Zhihui Jun) in den Vorstand eingetreten und haben die Geschäftstransformation und die Implementierung des Robotersektors vorangetrieben.

Genauso schnell wie die Kapitaltransaktionen ist auch die technologische Entwicklung und Implementierung von Zhiyuan Robotics vorangeschritten. Zhiyuan hat bereits die schnelle Iteration des Roboter - Körpers und der drei großen Intelligenztechnologien abgeschlossen, und die Technologie - Ökosysteme wie die Lingchuang, Lingxin, Lingjing - Plattformen und das Lingqu - OS werden allmählich vervollständigt. Zhiyuan Robotics hat bereits die Lieferketten für Kernkomponenten und Sensoren aufgebaut.

Die Produkte von Zhiyuan Robotics, die Expedition, Lingxi und Lingjing - Serien, richten sich jeweils an die Industrie, den Dienstleistungs - und den Verbrauchermarkt und bilden ein ganzheitliches Geschäftsmodell. Anfang Dezember dieses Jahres hat das Unternehmen bereits das Meilenstein von 5.000 produzierten Robotern erreicht.

Die Einführung des Q1 wird sicherlich dazu führen, dass der humanoide Roboter für mehr normale Benutzer ein Begleiter wird.

Wird das zukünftige KI - Interaktionsendgerät wirklich ein Gerät mit einem großen Bildschirm sein? Vielleicht ist die richtige Antwort ein Roboter, der „wie du aussieht“.

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat - Account „Machine Intelligence“ (ID: almosthuman2014), geschrieben von Machine Intelligence, redigiert von Zenan und Lengmao, und wurde von 36Kr mit Genehmigung veröffentlicht.