Com a implementação do Plano de Implementação de Ação de Aplicação “Robot +”, a indústria doméstica de robôs humanóides entrou em um estágio de desenvolvimento acelerado e se tornou um dos principais caminhos para a transformação inteligente da indústria manufatureira.
Entre as muitas empresas que implantam neste campo, a Topstar contou com 18 anos de experiência em cenários industriais e um caminho diferenciado de “tecnologia autodesenvolvida + orientação de cenário” para criar uma matriz de produto de robô humanóide cobrindo vários cenários de aplicação. Seu primeiro robô humanóide com rodas, “Xiaotuo”, tornou-se um produto de referência para aplicações inteligentes incorporadas em cenários industriais.
Contando com tecnologia central full-stack, layout completo da cadeia industrial e capacidades de implementação em larga escala, a Topstar formou uma competitividade única no campo de robôs humanóides industriais e tornou-se um parceiro importante para a atualização inteligente de empresas de manufatura.
Antecedentes da indústria: Os robôs humanóides tornaram-se uma nova via para a automação industrial
Impulsionada pela tração nas duas rodas do empoderamento político e da demanda do mercado, a indústria de robôs humanóides inaugurou um período dourado de desenvolvimento.
O Plano de Implementação de Acção de Aplicação “Robot +” emitido a nível nacional propõe claramente a expansão da aplicação de robôs em áreas-chave como a produção, fornecendo orientações políticas claras para o desenvolvimento da indústria.
Do ponto de vista do mercado, a indústria transformadora enfrenta a transformação de modelos de produção multi-variedades e de baixo volume. As limitações dos robôs industriais tradicionais em termos de adaptação flexível e processamento de tarefas complexas estão gradualmente emergindo. Robôs humanóides com altos graus de liberdade e capacidade de tomada de decisão independente podem se adaptar melhor a ambientes de produção dinâmicos e resolver pontos problemáticos da indústria, como “dificuldade em mudar a produção, baixa precisão e alta dependência de mão de obra”.
O campo dos robôs humanóides domésticos apresenta um padrão de desenvolvimento diversificado, com diferentes empresas formando layouts diferenciados com base em suas próprias vantagens.
Algumas empresas concentram-se em cenários de investigação científica e educação ao nível do consumidor, concentrando-se na otimização das capacidades de movimento e na experiência interativa;
enquanto a Topstar se baseia na natureza da fabricação industrial e opta por partir da indústria de moldagem por injeção, um cenário industrial típico, para criar um robô humanóide que “pode trabalhar e entender o artesanato”. Esta escolha decorre de uma visão profunda das necessidades da indústria: os cenários industriais têm requisitos mais rigorosos para a capacidade de carga dos robôs, precisão de posicionamento repetitivo, estabilidade e adaptabilidade de processos, e requerem integração profunda com linhas de produção existentes.
A Topstar, com seus 18 anos de acumulação técnica na área de automação industrial e 15.000 experiências de atendimento ao cliente, tem a capacidade de transformar tecnologia em valor industrial real.
Os dados mostram que de 2013 a 2023, a taxa composta de crescimento das vendas de robôs industriais no mercado chinês excedeu 24%, e a taxa composta de crescimento das vendas domésticas de robôs industriais atingiu 32%.
A participação doméstica aumentou de 24% em 2013 para quase 50% em 2023. A escala do mercado de robôs humanóides está se acelerando com a transformação inteligente da indústria manufatureira, e os produtos com capacidade de implementar cenários industriais terão vantagens de serem pioneiros na competição de mercado.
A Topstar aproveitou esta oportunidade e deduziu as necessidades dos cenários industriais no design do produto, formando um modelo de desenvolvimento de circuito fechado de “pesquisa e desenvolvimento de tecnologia – verificação de cenário – iteração de produto – aplicação em larga escala”.
Núcleo técnico: autopesquisa completa para desenvolver capacidades básicas de robôs humanóides
A autopesquisa sobre tecnologia central é a base da competitividade dos robôs humanóides Topstar. Seus avanços tecnológicos em áreas-chave como plataformas de controle, servoacionamentos e estruturas mecânicas garantem a alta confiabilidade e desempenho dos produtos em cenários industriais.
A nova geração de plataforma de controle de robô inteligente X5 desenvolvida de forma independente pela Topstar tornou-se o principal transportador que liga o grande modelo de IA e o controle de operação do corpo do robô.
A plataforma abre mais de 500 grupos de interfaces subjacentes, e a interface de controle de movimento em tempo real atinge uma frequência ultra-alta de 500 Hz, alcançando resposta de nível de milissegundos para ligação multieixo, tornando possível conduzir raciocínio em tempo real e execução de comandos ponta a ponta de grandes modelos de IA.
Na estação de trabalho de boxe inteligente incorporada com braço duplo industrial, a interface de controle de movimento em tempo real RGM (Realtime-Guided-Motion) da plataforma X5 constrói um sistema de circuito fechado de nível industrial de “percepção → decisão → execução”, que resolve efetivamente os problemas comuns de atraso de resposta, desvio de controle e adaptação de interface na indústria, e garante a precisão e flexibilidade da operação colaborativa de braço duplo.
Ao mesmo tempo, o robô humanóide Topstar está equipado com um grande modelo baseado em VLA (Visão-Linguagem-Ação), com poder computacional máximo de até 3352TOPS, que pode realizar raciocínio autônomo e tomada de decisão em tarefas industriais.
Na camada de percepção, o robô utiliza câmeras RGBD para fornecer uma base de percepção para identificação de materiais e tomada de decisão autônoma em ambientes complexos; na camada de tomada de decisão, o sistema pode gerar de forma independente trajetórias de agarramento ideais e otimizar dinamicamente estratégias de operação com base nas condições de trabalho, como mudanças na postura do material e flutuações na velocidade da correia transportadora para garantir a máxima eficiência.
Em termos de sistemas servo, a Topstar alcançou um avanço tecnológico na largura de banda do loop de velocidade de quase 1000 Hz por meio da pesquisa e desenvolvimento de tecnologias servo-chave de alto desempenho, que podem fornecer compensação de feedback para a velocidade de resposta de sistemas multieixos e alcançar alta velocidade, alta precisão e controle de movimento síncrono.
Em termos de projeto de estrutura mecânica, ao adotar um método de projeto estrutural baseado na otimização do acoplamento de dinâmica e estática, bem como tecnologia leve especial de liga de magnésio-alumínio, o problema da indústria de braços robóticos tradicionais serem difíceis de equilibrar entre leveza, alta carga e alta rigidez foi resolvido.
Matriz de produto: série de robôs humanóides cobrindo todos os cenários
Com base no conceito de design modular, a Topstar construiu uma matriz de produtos de robôs humanóides cobrindo diferentes necessidades de aplicação, incluindo três séries de robôs humanóides com rodas, robôs humanóides de dois braços e braços robóticos humanóides, que podem ser implantados de forma flexível e colaborativa de acordo com as necessidades da linha de produção para alcançar a máxima otimização de custos e benefícios.
Como o primeiro robô humanóide com rodas da Topstar lançado globalmente, o “Xiaotuo” é um produto versátil especialmente construído para cenários industriais.
É também o primeiro robô humanóide a ser aplicado na indústria de moldagem por injeção. Os seus parâmetros principais estão totalmente adaptados às necessidades industriais: 21 graus de liberdade conferem-lhe capacidades de movimento altamente flexíveis, com uma carga máxima de 20 kg em ambos os braços, tornando-o capaz de tarefas pesadas, como manuseamento de objetos pesados e montagem de peças; a precisão de posicionamento repetível do braço é de ± 0,05 mm, atendendo aos requisitos de operação precisa;
a altura pode ser ajustada dinamicamente entre 1,2 metros e 1,8 metros, e com as funções de elevação e flexão da cintura, pode se adaptar a linhas de produção e processos de trabalho de diferentes alturas. A mobilidade do “Xiaotuo” também atende às necessidades dos cenários industriais.
O chassi com rodas suporta movimento omnidirecional com uma velocidade de movimento de 1,5 m/s. A grande bateria de 3kwh garante operação em plena carga por mais de 6 horas. Ele também oferece suporte a vários métodos de reposição de energia, como troca de bateria, recarga automática e fonte de alimentação direta.
Atualmente, “Xiaotuo” oficialmente “ingressou” na base de fabricação de equipamentos inteligentes da Topstar e se tornou o funcionário robô humanóide número 1. Ele pode realizar uma variedade de tarefas industriais, como colocação de placas, classificação, inspeção, transporte/carga e descarga e inspeção, demonstrando fortes capacidades de adaptação ao cenário.
O robô humanóide de braço duplo adota um método de instalação em mesa e é adequado para cenários de trabalho colaborativo de alta precisão em estações fixas.
O produto possui 7*2 (ambos os braços) + 2 (cabeça) + 1 (cintura) graus de liberdade, e o raio de trabalho de ambos os braços é de 690 mm, o que pode cobrir uma ampla gama de operações; a carga nominal é de 10kg, a carga máxima é de 20kg, podendo atender às necessidades de operações de carga média e pesada; a precisão de posicionamento repetível atinge ± 0,03 mm.
As duas articulações do apoio da cabeça balançam (±90°) e balançam (-28°~45°) movimentos e cooperam com o sistema visual para alcançar uma percepção abrangente da área de trabalho; a velocidade máxima da junta é de 180°/s e a velocidade máxima do TCP é de 1m/s, garantindo a eficiência do trabalho.
Com seu método de implantação fixo para instalação em desktop, precisão de posicionamento repetível de ±0,03 mm e alta flexibilidade de coordenação de ambos os braços, este produto fornece uma solução de automação de alta precisão e alta estabilidade para cenários de operação de estação fixa em eletrônicos 3C, brinquedos, embalagens e outras indústrias.
Além disso, a Topstar também lançou um braço robótico humanóide leve projetado para operação precisa em uma única estação de trabalho. Possui 7 graus de liberdade, raio de trabalho de 690mm, carga nominal de 5kg, carga máxima de 10kg e peso corporal de apenas 15kg (excluindo gabinete de controle), o que facilita a implantação flexível. A precisão de posicionamento repetível do produto atinge ± 0,03 mm, o que apresenta vantagens no consumo de energia em cenários operacionais de alta precisão; a amplitude de movimento articular e a velocidade máxima são consistentes com as dos robôs de braço duplo, garantindo flexibilidade e eficiência na operação. Todos os três produtos dão continuidade ao posicionamento de produto de “nível industrial” da Topstar e mantêm consistência em termos de tecnologia central, padrões de interface e design de segurança.
Ao mesmo tempo, através de formas diferenciadas e configurações de parâmetros, eles cobrem necessidades industriais em todos os cenários, desde estações de trabalho fixas até operações móveis, desde operação de braço único até colaboração de braço duplo, e de cargas leves a médias e pesadas, formando uma matriz de produtos altamente competitiva.
Implementação de cenário e layout ecológico: capacitando a modernização inteligente da indústria manufatureira
Como cenário central de implementação dos robôs humanóides Topstar, a indústria de moldagem por injeção alcançou um avanço da “verificação técnica” para a “implantação da linha de produção”. O robô humanóide com rodas “Xiaotuo” foi verificado na própria base de produção da Topstar e em vários cenários industriais em virtude de sua alta carga, alta precisão e flexibilidade inteligente.
Ele pode realizar funções como detecção e classificação independentes, operação cooperativa de braço duplo de alta carga e resposta flexível às necessidades de produção de múltiplas variedades.
Ele pode operar de forma estável em temperaturas ambientes de 0 ℃ ~ 50 ℃ e possui mecanismos mecânicos de segurança, como freios articulados, para garantir uma operação confiável em oficinas de moldagem por injeção em alta temperatura e empoeiradas.
A competitividade da Topstar no campo de robôs humanóides é inseparável de seu layout completo da cadeia industrial, capacidades de pesquisa e desenvolvimento tecnológico e capacidades de sinergia ecológica acumuladas ao longo de muitos anos na indústria de equipamentos inteligentes.
A empresa construiu um ecossistema de circuito fechado que integra “tecnologia – fabricação – produtos – cenários” e tem a capacidade de definir toda a cadeia da indústria, desde a pesquisa e desenvolvimento de componentes principais até a integração completa das máquinas, garantindo efetivamente a competitividade central dos produtos e a estabilidade da cadeia de abastecimento.
Ao mesmo tempo, a Topstar integra ativamente recursos upstream e downstream na cadeia da indústria e estabeleceu em conjunto uma aliança de inovação ecológica de robôs humanóides com uma série de empresas de componentes principais, institutos de pesquisa científica e clientes finais para acelerar a inovação tecnológica e a transformação de realizações, e promover a implementação em larga escala de robôs humanóides em cenários mais industriais.
No futuro, com a iteração contínua da tecnologia de inteligência incorporada e a expansão contínua dos cenários de aplicação, a Topstar continuará a ser guiada pela demanda do mercado, aprofundará a pesquisa e o desenvolvimento tecnológico, enriquecerá a matriz de produtos, expandirá os cenários de aplicação, promoverá a transformação de mais linhas de produção empresariais em inteligentes, cumprirá a missão corporativa de “tornar a fabricação industrial melhor” e contribuirá para o desenvolvimento da indústria de robôs inteligentes da China.
