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ツバメインダストリ株式会社(Tsubame Industries Co., Ltd.简称Tsubame)开发的「ARCHAX」,是一款可供人乘坐并操控的搭乘型机器人。全长4.5米、重量3.5吨的机身,真正将曾梦想过的“亲自操控机器人”变为了现实。引领这一开发项目的,是Tsubame的CTO石井启范先生。作为大型机器人开发专家,他拥有参与“可动高达”等娱乐性极高的项目的经验。石井先生怀揣着这样的想法:“希望通过搭载型机器人开发所积累的技术,在未来助力解决社会课题,并持续推进ARCHAX的研发挑战。”
载人操控模式

遥控模式

而在这一宏大挑战中,提供支持的是纳博特斯克(Nabtesco)精密减速机。机身的关节部位采用了纳博特斯克的精密减速机RV™,正是这款减速机支撑着机器人流畅而强劲的动作。我们向石井先生询问了选择纳博特斯克的原因。
童年梦想成真 参与项目的背景——源于梦想的传递,而非问题解决

ARCHAX的开发理念是提供“操控机器人”这一全新价值。我们以“切实可动、造型酷炫”为前提,将“供人乘坐并操作”作为核心重点推进开发。这个项目最初是由我公司代表吉田发起的。2021年初,吉田在社交平台上发文:“有人对搭载型机器人的开发感兴趣吗?”我偶然看到了这条推文,以此为契机加入了这个项目。对于我而言,童年时期对高达的憧憬是立志成为工程师的起点,这个项目纯粹是一场“将梦想变为现实”的挑战。我认为,以解决社会课题为核心固然重要,但这并非制造业的全部意义。

ARCHAX的主要目标市场是娱乐领域以及国内外的富裕阶层。我们旨在打造一款如同超级跑车般“拥有本身就具备价值”的机器人。我们希望超越单纯的工业、家用范畴,向社会提出“令人向往的机器人应有形态”。当然,我们也着眼于更遥远的未来,计划将ARCHAX开发过程中积累的各类技术应用到其他产业领域。尤其是在人机交互界面方面,我们希望未来能实现“驾驶员动作与机器人动作完全同步,仿佛自己的身体直接变成巨型机器人”的境界。
前所未有的机器人开发 与技术合作伙伴的挑战——唯一选择的精密减速机RV™

在选择零部件时,我们最重视的是“可靠性”。既然要载人,这便是绝对的前提条件。因此,不易损坏的结构和耐久性是必不可少的。另一方面,ARCHAX与我之前参与的工程机械所需满足的条件有所不同。工程机械优先考虑作业所需的动力和耐久性,有时会通过增加机身重量来提升动力。但对于ARCHAX而言,除了作业能力,“精准且流畅地动作”以及“兼顾设计与动作”同样至关重要。这一理念得益于我在“如何实现大型人形机器人落地”方面积累的经验,尤其是在“可动高达”项目中获得的知识。

ARCHAX所搭载的减速机需要具备驱动3.5吨机身的扭矩、精密的动作以及高度的可靠性。能够同时满足这三个条件的减速机,我们毫不犹豫地选择了精密减速机RV™。由于在“可动高达”的开发中就曾有过合作,我们已经与纳博特斯克的工程师们建立了信任关系,并且充分了解他们的技术实力和响应能力,因此才会认为“非纳博特斯克不可”。
ARCHAX共有26个关节,其中腰部旋转、肩部、肘部、前轮转向、后轮驱动这9个部位采用了精密减速机RV™。该减速机几乎没有间隙,使得手臂动作极为流畅,在行驶过程中也能展现出高度的稳定性,充分具备了“载人移动”机器人所需的可靠性。

借助既有技术,实现理想设计

开发过程中最大的难点,是将设计师勾勒的理想造型转化为可落地的实际结构。起初,计划应用于肩部及肘部关节的驱动单元(电机+减速器),存在无法容纳于机身轮廓内的问题。
于是,我们向纳博特斯克(Nabtesco)提出了一个近乎无理的请求:“能否在保证扭矩不变的前提下,将驱动单元小型化?”通常情况下,对于如此小批量的订单,企业很难提供定制化应对。即便如此,纳博特斯克仍认真接纳了我们“载人机器人”这一新项目的发展前景与机器人技术挑战,着手探讨电机紧固部件的改良方案。得益于该公司此前拥有“在保持既有尺寸的同时实现高扭矩输出的减速机”的研发成果,基于这一技术积累,为我们专门设计了紧固部件,最终实现了扭矩与小型化的兼顾,在不破坏设计美感的前提下成功容纳了驱动单元。
实际组装并试运行时的感受,只能用“名不虚传”来形容。完全没有出现任何由减速机引发的故障,其极低的晃动量与流畅的运行质感让整个团队都倍感惊讶。我们深切体会到,ARCHAX之所以能作为“造型酷炫且运行可靠”的机身得以完成,离不开纳博特斯克扎实的技术实力。
作为共同追逐梦想的伙伴

我们了解到,对于纳博特斯克而言,向“载人机器人”领域提供产品尚无太多先例,公司内部就潜在风险进行了慎重研讨。
即便如此,相关负责人仍全力支持我们的挑战,推动了产品的最终采用。我们由衷感谢他们并非仅仅是完成产品交付,而是与我们共享“实现载人机器人”的梦想,积极投身于项目推进之中。
ARCHAX开拓的人机共生新未来
ARCHAX虽已完成,但这仅仅是起点。未来,我们将应用已掌握的技术,挑战工业领域及家庭用机器人等新产品的开发。在娱乐领域,计划于2028年在羽田机场附近开设载人体验设施。此前的体验仅停留在“乘坐并移动”,接下来我们旨在实现“通过操控完成特定作业”的全新体验。作为下一步规划,我们正推进ARCHAX下一代机型的研发,底盘部分计划采用纳博特斯克的麦克纳姆驱动单元RVW,以实现全方位移动。我们希望通过实现更复杂的动作,进一步升级“人机一体的操控体验”。
这一研发同样离不开纳博特斯克的支持。下一代机型计划增加关节数量,同时也正与对方探讨开发更适配ARCHAX的齿轮比减速机。我的梦想是,不让“载人机器人”这一挑战沦为短暂的话题,而是将其发展为全新的产业。我们将依托纳博特斯克这样支撑核心零部件的可靠制造商的力量,今后也将继续携手,推进将梦想转化为现实的挑战。
