中海达IMU传感器如何成为小鹏具身机器人的“小脑”?——解析国产机器人核心姿态控制技术突破

用户头像
万象本为空
 · 北京  

$中海达(SZ300177)$

小鹏具身机器人完成一次精准的爬坡动作时,机身内部的中海达IMU传感器正以毫秒级频率向控制系统输送数据。这个不足巴掌大的器件,通过测量角速度和线性加速度,为机器人构建了三维空间定位基准。就像人类前庭系统维持平衡一样,IMU正在成为国产机器人的"生物小脑"。

从汽车到机器人:IMU传感器的技术迁徙

中海达吉利"千里浩瀚"智能驾驶平台积累的IMU量产经验,如今正复刻到小鹏机器人项目。公告中提到的"位置与姿态感知技术",本质上是通过陀螺仪和加速度计的协同工作,将物理运动转化为数字信号。这种技术迁移并非简单复制——汽车IMU只需应对平坦路面,而机器人需要适应楼梯、斜坡等复杂地形,这对传感器的零点稳定性提出更高要求。

小批量交付的样品显示,中海达IMU正在突破两个关键瓶颈:动态环境下的累积误差控制,以及电机驱动系统的实时力矩补偿。相比波士顿动力采用的液压驱动方案,小鹏等国产机器人更依赖高精度IMU进行运动学解算。当机器人腿部接触不规则地面时,IMU数据会与激光雷达点云融合,在15毫秒内完成步态调整。

九轴传感器的算法突围

半年报披露的"状态空间模型研发"暗示着中海达的技术升级路径。基础版六轴IMU(三轴陀螺仪+三轴加速度计)已满足吉利汽车需求,但小鹏机器人可能需要搭载磁力计的九轴方案。在机器人跨越金属门槛时,磁力计能修正地球磁场干扰导致的航向角偏差,这正是年报强调的"姿态稳定性"技术核心。

算法层面的突破更为关键。传统IMU的积分运算会产生厘米级误差,而中海达采用的传感器融合算法,能将漂移误差控制在0.1度/小时以内。这种精度使得机器人即使在没有GPS信号的室内,也能维持半小时以上的自主定位。考虑到小鹏机器人可能面向家庭服务场景,这种"不迷路"的特性尤为重要。

小批量交付背后的供应链博弈

"已获得两家具身智能机器人企业定点"的表述,暴露了国产IMU的尴尬现状。虽然汽车级量产经验带来成本优势(吉利项目证明其可控制在千元级),但高端MEMS工艺仍受制于人。对比ADI等国际大厂的零点漂移指标,中海达产品在极端温度下的稳定性还有差距,这或许解释了为何目前仅能小批量交付。

但机会窗口正在打开。工业机器人、低空经济等新场景对IMU的需求激增,而汽车智能驾驶业务超100%的增长为研发输血。中海达在互动平台特意强调的"农机导航"应用,暗示其正在布局更广阔的泛机器人市场。当小鹏机器人完成首次后空翻时,支撑这个动作的国产IMU传感器,或许已经悄然改写了高端传感器的竞争规则。