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他们把宇树的网红机器狗「剥皮拆骨」,发现了它倒立行走的秘密

By: 莫崇宇
7 April 2025 at 13:34

这,是蛇年春晚的顶流机器人 H1,凭借一手丢手绢的绝活,火遍了大江南北。

这,是一款能侧空翻、会鲤鱼打挺的人形机器人 G1,十八般武艺无一不精。

他们都来自同一家公司——宇树科技(Unitree),但其实在这些人形机器人声名鹊起之前,宇树便靠着机器狗狠狠出圈一波,比 H1 更早些时候上过春晚,也曾亮相于超级碗、冬奥会、亚运会等盛会。

宇树旗下的机器狗种类繁多,有面向消费级的 Go 系列,也有科研级的 A 系列和工业级的 B 系列。

其中,在主流电商平台,Go2 目前起售价接近 1 万块,与一张普通显卡的价格相当,这个价位也让其更像是一款面向市场的、相对高端的消费电子产品:

  • Go2 Air:适合轻型应用和家庭使用。
  • Go2 Pro:增强功能可满足更高的任务要求。
  • Go2 Edu:作为学习和实验平台,服务于教育目的

或许正是因为 Go2 价格相对「亲民」且定位贴近大众,知名维修网站 iFixit 也将目光投向了这款机器狗,并特别邀请了机器人专家 Marcel Stieber 对其进行了一次深入的拆解。

机器狗上「手术台」,得先断电

上「手术台」前,安全措施必不可少。

卸电池是标准流程,拿出机器狗侧腰处的电池组,拧开几颗 Torx 螺丝并取下电池仓盖后,便能看到内部用于连接顶部电量指示灯的 Pogo Pin 接口。

将电池组从塑料外壳中滑出,其结构一目了然:包含主接口、充电端口接口,以及若干用于导电的大铜条,这点用料还算扎实,能减少发热。

电池管理系统(BMS)则位于电池组后部,并通过 Pogo Pin 与外部的电量指示灯相连。这种接口可以方便地将 BMS 的信号传递到电量指示器,从而让用户能够直观地看到电池的剩余电量。

Unitree Go2 的标配电池电量为 8000mAh,续航时间约为 1–2 小时,最长可选 15000mAh,日常玩玩还行,真要干活可能不太够。电池组的核心由 32 节 18650 电芯阵列组成,也是比较成熟和常见的电芯类型。

根据标识,其生产日期为 2024 年 3 月 6 日。

移除固定 BMS 电路板的螺丝并小心将其翻开,可以看到下方的充电管理芯片以及一块连接各电池串(标记为 BT1 至 BT8)的子电路板。不过,BMS 芯片上的型号标记似乎被激光蚀刻掉了,无法识别具体型号。

耐用的幕后功臣,是这些「便宜货」

卸掉顶盖的螺丝并取下外壳。

首先映入眼帘的则是一个小型的散热风扇,左上方是一块无线通信板,标有 GNSS(全球导航卫星系统)连接点和另一个天线接口,由同轴电缆的连接方式,专家推测,这可能集成了 Wi-Fi 功能。

此外,我们可以看到一个以太网接口,但这并未为用户专门设计,它更可能主要是用于工厂调试、故障排除或内部维护。

另一个发现则是 XT30 连接器。

这是一种小型、高电流电源连接器,广泛应用于需要大电流传输的场景,如无人机、航模、电动工具、户外电源等。在硬件调试过程中,可以作为一种备用电源输入途径,允许在没有电池的情况下为主板供电进行调试。

主处理单元区域清晰可辨,其外观及配备的散热管和散热片都与英伟达 Jetson 板有相似之处。此外,还可以看到多个预留的风扇接口和一些调试端口。

主板上还集成了多个用于连接电机或执行器的高功率连接器。

事实上,在这款机器狗内部,这种布基胶带的使用相当普遍,目的也很明确,机器狗磕磕碰碰很正常,而胶带可以固定线缆,防止连接器松脱。

拆解进行到前部传感器,需要先小心地剥离覆盖在其上的布基胶带,然后使用撬棒谨慎地断开两个电缆连接器,由于这种细小的连接器比较脆弱,撬棒下手必须稳、准、轻。

在检查前部头部模块时,塑料外壳上明显存在裂缝,显然,这款机器狗平时没少摔,好在这种损伤多数不影响功能,用环氧树脂填充一下就可以,成本也不高。

在视频的结尾,专家继续对主板区域进行更深入的拆解。

又是一顿拆拆拆等常规操作,依次小心拔出连接 GNSS 模块(接收全球导航卫星系统信号)、MCU(推测为微控制器)等部件的连接器,并细心地贴上标签以防后续混淆。

继续移除连接电机的高功率连接器(标有 C-, C+ 等)、连接电池的主电源连接器以及一个小的电池通信连接器。

移除主板上的另一个散热风扇后发现,该区域还预留了更多风扇安装位。

这么设计的好处是,更高配的机器狗版本由于配置更高,(比如有更强的处理器),它就会产生更多的热量,这时候就需要更多的风扇来散热。

不过,装更多风扇也有坏处:风扇多了,就会吸进更多灰尘,还会用更多的电。这样一来,要么需要更大的电池来供电,要么机器狗的续航时间就会变短。

接着,移除两个 RF (射频) 连接器,同样做好标记,以确保后续正确连接。

拧下所有固定主板的螺丝,小心地将其从底盘上取下。移除主板后,便可看到固定底盘上下两部分的螺丝,将它们全部拧下后,即可分离底盘,一览无余。

最贵,但也最安全

激光雷达(Lidar)是 Go2 感知环境的关键。

其工作原理通过发射激光并测量反射光的回波时间来绘制周围环境地图,实现障碍物检测。简单来说,机器人利用预设的光速信息和高精度计时器,计算激光从发射到接收反射信号的时间差,从而判断物体的距离和形状。

Go2 搭载的是宇树自家的 Unitree 4D LiDAR-L1。

这是一款 4D 激光雷达(3D 位置+1D 灰度),它具有实现每秒 21600 次的高速激光测距采样能力,可探测最近 0.05 米、最远距离 30 米的物体(90% 反射率)。

L1 内置 IMU(惯性测量单元),工作温度范围为 -10℃ 至 60℃,其通过转接模块连接 Type-C 接口进行数据传输和供电,视场角(FOV)扩展至水平 360°,竖直 90°,可实现半球形视场角的三维空间探测。

在拆卸 Lidar 模块之前,需要拧下固定模块保护笼的四颗螺丝。

这个由厚实焊接钢材制成的保护笼,显然是为了在机器人跌倒或撞击时保护内部昂贵的传感器——要知道,仅这颗 LiDAR-L1 的成本就可能占到整机售价的五分之一以上。

随后,移除隐藏在腿部下方的一颗额外螺丝,断开连接线缆,以释放并拆下整个 Lidar 模块。

Lidar 模块的结构包含两个旋转轴:外圈的主旋转轴由下方电机驱动,实现水平扫描;内部的次级旋转轴(带有一个反射镜)快速旋转,实现垂直方向的扫描切片。两者结合,提供环境的 3D 视图。

在这里,需要补充一个细节。

在学术和工业领域,4D 通常指的是在三维空间(X、Y、Z 轴)的基础上增加时间维度(T)。例如,在自动驾驶领域,4D 激光雷达不仅要提供物体的三维位置信息,还要能够追踪物体在时间上的运动变化。

虽然 Unitree 4D LiDAR-L1 自称为 4D 激光雷达,但这里的 4D 是指 3D 位置信息加上 1D 灰度信息,传统意义上的 4D(3D + 时间)并不完全一致,所以也难怪专家认为这个命名多少有些营销的噱头。

倒立行走的秘密,藏在这里

Unitree Go2 机器狗全身共有 12 个关节电机。

这些电机分布在机器狗的四肢关节处,使其能够实现灵活的动作,如跳跃、伸懒腰、握手,甚至倒立行走、自适应翻身起立、翻越攀爬等复杂步态。

根据观察,专家判断每条腿包含三个电机:分别控制髋关节、膝关节(大腿部分),还有一个驱动小腿伸缩。

拧下固定外侧腿部电机组件的螺丝,将其与上部腿部分离,可以看到电机和连接器。一个有趣的设计是螺丝孔之间交替放置了多个电容器。

关节连接处采用了互锁齿轮机制,接触面是 CNC 加工的金属表面,以确保力传导的强度,外部的塑料「领圈」则主要起到将两部分固定在一起的作用。

这种设计可能是故意而为之,当受到极端外力时,塑料件或某个连接点会先断裂,从而保护更昂贵的核心部件(如电机和主板)免受损坏,降低维修成本。

再次被胶水折腾完,断开连接电机的三个连接器。

好在连接器本身带有防呆设计,后续可以避免插错。通过手动伸缩腿部,可以观察到内部电机通过齿轮减速器驱动小腿运动,提供了相当大的扭矩。

iFixit 的拆解并未深入到腿部内部,但他们利用 Lumafield CT 扫描仪进行了透视观察。在腿部与髋关节连接的地方,两个部件通过金属与金属的接合方式互相连接。

连接方式很结实,主要的力量(比如机器狗跑跳或者负重时产生的力量)就是通过这个连接点传递的,这也印证了之前的判断。

遛「Go」也是遛狗,好用也有趣

拆解完毕后,专家给出的结论是,这款机器狗集成化程度很高。

模块化设计也是个优点,理论上坏了哪个模块换哪个。所有东西都连到一块主板上,简化了布线,但也意味着主板一旦出问题,影响范围可能很大。

胶水问题前面吐槽过了,虽然能够加固,但也确实给第一次维修添堵,但熟悉上手后,倒也能接受,更重要的是,由于大量使用连接器而不是硬焊接,大大降低了维修门槛。

▲图片来自宇树科技官网

腿部(尤其是易磨损的足端,可通过螺丝更换)设计考虑了可替换性,甚至可能支持现场维修。部件(如同侧或对角线的腿部)之间可能存在通用性,便于更换或使用回收部件。

整体架构则相对简单明了(主板、传感器、电池),所有部件和接口并算复杂,有助于故障排查。拆解还发现了为 Pro 版和教育版预留的空间,可安装更强大的计算模块和额外风扇。

可以说 ,基于模块化和连接器的设计,Go2 具备一定的可维修性。至少理论上,你不需要为了换个小零件就把整个机器狗拆得稀巴烂。不过,实际操作难度是另一回事。

当然,Go2 也并非没有设计上的缺点。

专家也指出,激光雷达埋得太深,更换麻烦;颈部结构看着单薄。机器狗的使用环境决定了它必然会摔、会撞。这些看似脆弱的部分,能否扛得住这些日积月累的摔倒碰撞?都值得打个问号。

最后,如果你正考虑入手一台 Go2,希望这份拆解报告能给你提供一些参考。而作为一款万元级的四足机器狗,Go2 的确是个不错的起点。

它不完美,比如续航和耐用性还有提升空间,但它已经足够好用、足够有趣。毕竟,遛「Go」也是遛狗,还没有狗毛满地飞的烦恼。

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做减法,成就了宇树

By: 肖凡博
22 February 2025 at 14:00

这个月 17 号召开的民营企业家座谈会,可以说是众星云集、话题爆炸,大家的关注度包括但不限于:

许久不露面的马云重新回归公众视野,把 SU7 卖爆的雷军照常出席,给外卖员配齐五险一金的刘强东不见身影……然而这次把风头占尽的,当属「浙江代表团」,7 位来自浙商的企业家携手参会,当中除了马云,还有两位年轻人的身影。

▲ 图片来自:央视新闻

一位是从节前到今天,每天都能上热搜和官宣合作的 DeepSeek 创始人梁文锋,另一位则是宇树科技创始人王兴兴。作为座谈会上最年轻的 90 后新星,他也成为了企业家代表,在这次大会上发言。

「老夫聊发少年狂,左宇树,右大疆」,从这句网友改变的词句不难看出,宇树科技在这些年的突飞猛进,以及大家对它的认可。

或许你早就听说过这家机器人公司, 或许这是它的名字第一次进入你的视野,不过没关系,因为宇树科技去年发布的最后一条视频,引爆了机器人的圈内圈外,也让更多人知道了这家来自中国的黑马。

两分钟不到的视频,你几乎能在每一帧里找到高光时刻。从高难度的 Breaking 地板动作,旋转跳跃倒立,到「华夏血脉觉醒」的武术特级侧空翻。

穿越复杂地形如履平地,载重载人前行毫无压力,路见坎坷直接起跳,高楼飞跃不带犹豫,好像根本难不倒它。

说实话,刚看到视频时,在惊讶之余我也在怀疑:这应该是合成的吧?毕竟在生成式 AI 泛滥的当下,一切皆有可能。当确认了视频的真实性后,除了惊讶,更多的还是惊讶,因为无论从哪方面来看,宇树的这台机器狗所展现出来的综合运动能力,都是比较罕见的。

宇树的下一个高光时刻,出现在春晚的舞台上。一群人形机器人 Unitree H1,和真人舞蹈演员一起,来了一场人机共舞的扭秧歌大赛。

春节之后,宇树机器人也是一刻没停,直接从 CCTV-1 干到了 CCTV-5,科比的后仰跳投、詹姆斯的霸王步还有 C 罗进球后的标志性庆祝动作,它们的机器人都能有模有样地复刻。

▲ 图片来自:YouTube

宇树每次发布的高难度动作演示,看起来都不简单,实际上背后的技术原理也挺复杂,但这些逐渐逼近碳基生物行为活动的成果,都是在宇树科技创始人王兴兴的「减法思维」下诞生的。

扒光了的 H1,兼具骨感和灵活

春晚舞台上的人形机器人 Unitree H1 跳的很欢,花样很多,而从幕后故事里我们得知,这场集新奇、惊讶与尴尬的表演,也做了不少细节上的减法。

所有上台表演的机器人,和平时的样子都不太一样,去掉了很多外包围的覆盖件,一是为了穿上舞台表演服装会更好看,二是更精瘦的外观可以和真人演员产生反差,突出「机器人」的机械感,成为舞台的焦点。

在春晚后台,宇树工程师拆除了 H1 的所有非必要外壳,原本覆盖着光滑塑料的机械臂、关节电机直接暴露在聚光灯下,这种设计看似简单,甚至有点简陋的设计,其实是在为功能让步。

去除装饰性外壳后,机器人的关节活动范围能直接提升 15%,动作灵活了,幅度更大了,甩手绢更精准,杂技动作也就更容易完成。

宇树 H1 的减法不仅在外观上有所体现,也深入到了每个机器的骨子里。传统的机器人要想完成一次多设备联动的舞台表演,需要在前期的编程和训练上下足功夫,软硬件工程师要精确到表演的每一秒、机器人的每一个动作以及走位,连舞台上的坑洼都要考虑到整个排练方案中,做到「无微不至」的关怀。

而此次春晚上的宇树 H1,一改常态,帮助团队省了不少力气,最重要的原因还是和 AI 的结合。通过 AI 对秧歌舞动作的理解,加上其本身强大的学习和重现能力,工程师可以把主要经历放在整体把控上,像是手部动作是否到位、舞台走位是否准确等细节,用上了 AI 的宇树 H1 自己就能搞定。

▲ 图片来自:Unitree

AI 和机器人的结合,让宇树团队的工作量也做了减法,这次之所以能让 AI 技术在表演中大展拳脚,究其根本,还是因为技术的积累。

拥有 43 个关节的宇树 H1 非常灵活,加上 3D 激光 SLAM 自主定位导航,和 360° 全景深度感知技术,它们能自己根据现场的音乐、队友的走位来实时调整动作,其中也包括了让十几个机器人同时接住被抛在空中的手绢。

▲ 图片来自:Google

你几乎能在宇树的每一个产品里,看到它们的减法思维,而用减法做产品,其实有着更多的深层思考。比如在前期制作过程中,能否找到所有可以降低产品成本的细节,让最终的量产产品价格,落在大众市场可接受的区间;再比如做减法能否减少产品的冗余成分,例如一些不影响性能的部件。

如果每个环节都能自洽,也能在实践中实现,那机器人的成本就可以得到进一步的控制,同时也不会影响到机器人在真实场景中的功能。

对于很会做减法的宇树来说,最有代表性的一件产品,应该非 G1 人形机器人莫属。2024 年 5 月,宇树宇树推出了这台「小个子但很灵活」的产品。

最便宜的机器人,也最灵活

宇树 G1 人形机器人虽然个子不高,只有 1.3m 左右,但它「五脏俱全」,全身共有 43 个关节点击,特别是腿部、腰部以及手臂的自由灵活度非常高。

▲ 图片来自:Unitree

验证一台人形机器人是否灵活,最好的办法就是看它动起来,有几分像人。虽然验证过程有些简单粗暴,但效果很直观。从一段发布于一月份的官方演示视频就能看出,G1 的确能算得上目前宇树最为灵活的人形机器人之一。

G1 在行走和奔跑时,运动姿态很稳定,特别是跑步时的动态平衡保持得很好,各个部位的协同也非常到位,要是穿一身紧身运动衣,再带个帽子,混进跑步队伍,一时间还真分不清它是真人还是机器人。

从外观上就能看出,宇树在 G1 上做了不少减法:少了很多肉眼可见的复杂结构,乍眼一看只有关键部位的大关节结构,一体性很强,整体比例也很接近真人。

依靠数十个活动自如的关节,以及 3D 激光雷达、深度相机等感知硬件,G1 在一些拟人运动上,能极大程度地还原出真人动作,在某些瞬间,竟会有一种真人套着机械皮壳的感觉。

宇树在 G1 上做的减法,除了外观,也包括它的制造成本和售价,甚至可以说这是最能体现宇树减法成功的一款产品,因为 G1 人形机器人目前的起售价是 9.9 万元,已经探到了全球量产机器人的地板价。

要知道,当下人形机器人行业内的产品均价约为 50 万元上下,G1 的 9.9 万直接砍至平均水平的五分之一,这个性能不凡、价格平凡的产品,实际上是宇树八年技术积累的结晶。

宇树能把 G1 的售价定到「行业地板价」,和它们一直坚持的全栈自研战略有很大的关系。通过对供应链的垂直整合,和在前期对自研硬件技术的投入,让宇树机器人上的自研电机成本,比外购降低 68%,而且激光雷达适配性优化,也使采购成本下降 42%。

▲ 图片来自:Unitree

售价低和成本挂钩,也和它们的量产思维有关,从一开始,王兴兴想要做的就不是一台概念展示机——只能出现在科学馆和新闻里——而是一批真正能走进大众市场的四足机器狗,和人形机器人。宇树机器人的产线在采用汽车工业的柔性制造技术后,单条产线年产能从 300 台跃升至 5000 台,摊薄了边际成本,售价下探就有了更多空间。

四年前四足机器狗 Go1 发布时,售价仅有 1.6 万元,单款产品的年出货量能达到 1000 台;两年后的 Go2 更是把价格又砍了一刀,直接来到万元左右。

没有对比就没有伤害,同类型的士顿动力 Spot 机器人的售价为 7.45 万美元(约合人民币 54 万),而售价 1600 美元(约合人民币 11.6 万)的宇树 Go2 机器狗,用 1/5 的价格,实现了前者 90% 的功能。

这种定价策略彻底打破行业规则,也极大程度推动了机器人市场化的进程。相较于高成本、高技术、高售价的行业传统,宇树用减法思维做出的低成本高性能产品,也得到了市场的正反馈:

  • 2023 年全球四足机器人市场份额超 40%,稳居第一;
  • 2024 年全球四足机器人市场份额 69.75%,海外销售占比达 50%。

选择,也是一种创新

减法做在价格上,能让产品卖得好;减法做在功能上,能让好卖的产品更好用。

回到 G1,在官网的演示视频里,它在完成一些精细化操作,如电焊、抓取物体、敲击和开可乐瓶时,并没有用上拟人的五指关节,而是装上了三指结构。

这套三指装置名为 Dex3-1 力控灵巧手,是 G1 机器人的一大技术亮点,看起来少了两根手指,和追求人形背道而驰,但其实经过了精心设计。

王兴兴确认为,三指结构是小型人形机器人的最优解,因为 G1 本身只有 1.3m 多一点,如果装上了五个手指,会有点太多了,而且太大了,在外观上略显突兀。

从结果来看,三根手指不仅在体积上减少了 37%,且能满足大部分的使用场景,抓东西完全够有,也很牢固。Dex3-1 力控灵巧手通过混合控制算法,三指抓握力达到 5kg,可轻松完成演示中的焊接、开瓶等精细化操作,八成以上的动作需求都能靠三指完成。

从成本来看,手部组件的成本可以压缩至竞品的 1/3;按照后期维护费用来算,每减少一个指节,故障率就能降低 12%,维修时间也能缩短 25%。因此出于实用的角度,机器人的手在满足功能性的同时,其实越简单越好。

减法思维几乎运用在了宇树的每一个工作实践中,特别是硬件上。它们拒绝采用特斯拉 Optimus 使用的行星滚柱丝杠,转而优化传统谐波减速器,在保持同等精度下将成本压缩至 1/5。

「很多人觉得新技术一定更好,但我们更关注投入产出比。」王兴兴在采访中比喻道:

就像 iPhone 用一块屏幕取代键盘,减法不是妥协,而是更高级的解决方案。

其实做减法并不是宇树成立后的一时兴起,而是在王兴兴刚开始决定做机器人时,就已经形成的默认原则。

时间倒回 2015 年,上海大学实验室里的王兴兴正面临抉择:是跟随主流研发液压机器人,还是冒险尝试电驱动方案?当时全球四足机器人领域被波士顿动力的液压技术垄断,但王兴兴发现液压系统存在致命缺陷——结构复杂、维护困难、成本高昂。

▲ 图片来自:上海大学

他带领团队转向电驱动,用 2 万元经费造出 XDog 原型机,这款去掉液压泵、简化传动结构的产品,最终在国际大赛斩获二等奖。

▲ 图片来自:Unitree

这次选择奠定了宇树的基因。如今,宇树机器人平均零部件数量比竞品少 43%,电机直驱技术使动力传输效率提升至 92%(液压系统仅 65%)。从结果来看,减法成就了宇树,但一开始就决定做减法的王兴兴,其实需要很大的勇气,因为他面临的和对抗的,是当时整个行业的规则,也是行业一以贯之的原则。

颠覆是叛逆者的标签,也是后来者的机会。现在,从产品的市占率、与竞品的同台较量以及未来的发展空间看,宇树的减法思维和简化战略已然成功,并且很有可能,成为四足机器人和人形机器人行业内的通用准则。

当科技行业沉迷于堆砌参数时,宇树用减法开辟出一条新路径。从 XDog 到 H1,从实验室到春晚舞台,这家公司始终在证明:真正的创新不在于做加法,而在于做选择。

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