ツバメインダストリ株式會(huì)社（Tsubame Industries Co., Ltd.簡(jiǎn)稱Tsubame）開發(fā)的「ARCHAX」，是一款可供人乘坐并操控的搭乘型機(jī)器人。全長(zhǎng)4.5米、重量3.5噸的機(jī)身，真正將曾夢(mèng)想過(guò)的“親自操控機(jī)器人”變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。引領(lǐng)這一開發(fā)項(xiàng)目的，是Tsubame的CTO石井啟范先生。作為大型機(jī)器人開發(fā)專家，他擁有參與“可動(dòng)高達(dá)”等娛樂(lè)性極高的項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。石井先生懷揣著這樣的想法：“希望通過(guò)搭載型機(jī)器人開發(fā)所積累的技術(shù)，在未來(lái)助力解決社會(huì)課題，并持續(xù)推進(jìn)ARCHAX的研發(fā)挑戰(zhàn)?！?/p>

載人操控模式 

遙控模式

而在這一宏大挑戰(zhàn)中，提供支持的是納博特斯克（Nabtesco）精密減速機(jī)。機(jī)身的關(guān)節(jié)部位采用了納博特斯克的精密減速機(jī)RV?，正是這款減速機(jī)支撐著機(jī)器人流暢而強(qiáng)勁的動(dòng)作。我們向石井先生詢問(wèn)了選擇納博特斯克的原因。

童年夢(mèng)想成真 參與項(xiàng)目的背景——源于夢(mèng)想的傳遞，而非問(wèn)題解決

ARCHAX的開發(fā)理念是提供“操控機(jī)器人”這一全新價(jià)值。我們以“切實(shí)可動(dòng)、造型酷炫”為前提，將“供人乘坐并操作”作為核心重點(diǎn)推進(jìn)開發(fā)。這個(gè)項(xiàng)目最初是由我公司代表吉田發(fā)起的。2021年初，吉田在社交平臺(tái)上發(fā)文：“有人對(duì)搭載型機(jī)器人的開發(fā)感興趣嗎？”我偶然看到了這條推文，以此為契機(jī)加入了這個(gè)項(xiàng)目。對(duì)于我而言，童年時(shí)期對(duì)高達(dá)的憧憬是立志成為工程師的起點(diǎn)，這個(gè)項(xiàng)目純粹是一場(chǎng)“將夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)”的挑戰(zhàn)。我認(rèn)為，以解決社會(huì)課題為核心固然重要，但這并非制造業(yè)的全部意義。

ARCHAX的主要目標(biāo)市場(chǎng)是娛樂(lè)領(lǐng)域以及國(guó)內(nèi)外的富裕階層。我們旨在打造一款如同超級(jí)跑車般“擁有本身就具備價(jià)值”的機(jī)器人。我們希望超越單純的工業(yè)、家用范疇，向社會(huì)提出“令人向往的機(jī)器人應(yīng)有形態(tài)”。當(dāng)然，我們也著眼于更遙遠(yuǎn)的未來(lái)，計(jì)劃將ARCHAX開發(fā)過(guò)程中積累的各類技術(shù)應(yīng)用到其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。尤其是在人機(jī)交互界面方面，我們希望未來(lái)能實(shí)現(xiàn)“駕駛員動(dòng)作與機(jī)器人動(dòng)作完全同步，仿佛自己的身體直接變成巨型機(jī)器人”的境界。

前所未有的機(jī)器人開發(fā) 與技術(shù)合作伙伴的挑戰(zhàn)——唯一選擇的精密減速機(jī)RV?

在選擇零部件時(shí)，我們最重視的是“可靠性”。既然要載人，這便是絕對(duì)的前提條件。因此，不易損壞的結(jié)構(gòu)和耐久性是必不可少的。另一方面，ARCHAX與我之前參與的工程機(jī)械所需滿足的條件有所不同。工程機(jī)械優(yōu)先考慮作業(yè)所需的動(dòng)力和耐久性，有時(shí)會(huì)通過(guò)增加機(jī)身重量來(lái)提升動(dòng)力。但對(duì)于ARCHAX而言，除了作業(yè)能力，“精準(zhǔn)且流暢地動(dòng)作”以及“兼顧設(shè)計(jì)與動(dòng)作”同樣至關(guān)重要。這一理念得益于我在“如何實(shí)現(xiàn)大型人形機(jī)器人落地”方面積累的經(jīng)驗(yàn)，尤其是在“可動(dòng)高達(dá)”項(xiàng)目中獲得的知識(shí)。

ARCHAX所搭載的減速機(jī)需要具備驅(qū)動(dòng)3.5噸機(jī)身的扭矩、精密的動(dòng)作以及高度的可靠性。能夠同時(shí)滿足這三個(gè)條件的減速機(jī)，我們毫不猶豫地選擇了精密減速機(jī)RV?。由于在“可動(dòng)高達(dá)”的開發(fā)中就曾有過(guò)合作，我們已經(jīng)與納博特斯克的工程師們建立了信任關(guān)系，并且充分了解他們的技術(shù)實(shí)力和響應(yīng)能力，因此才會(huì)認(rèn)為“非納博特斯克不可”。
ARCHAX共有26個(gè)關(guān)節(jié)，其中腰部旋轉(zhuǎn)、肩部、肘部、前輪轉(zhuǎn)向、后輪驅(qū)動(dòng)這9個(gè)部位采用了精密減速機(jī)RV?。該減速機(jī)幾乎沒(méi)有間隙，使得手臂動(dòng)作極為流暢，在行駛過(guò)程中也能展現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性，充分具備了“載人移動(dòng)”機(jī)器人所需的可靠性。

借助既有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)理想設(shè)計(jì)

開發(fā)過(guò)程中最大的難點(diǎn)，是將設(shè)計(jì)師勾勒的理想造型轉(zhuǎn)化為可落地的實(shí)際結(jié)構(gòu)。起初，計(jì)劃應(yīng)用于肩部及肘部關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)單元（電機(jī)＋減速器），存在無(wú)法容納于機(jī)身輪廓內(nèi)的問(wèn)題。
于是，我們向納博特斯克（Nabtesco）提出了一個(gè)近乎無(wú)理的請(qǐng)求：“能否在保證扭矩不變的前提下，將驅(qū)動(dòng)單元小型化？”通常情況下，對(duì)于如此小批量的訂單，企業(yè)很難提供定制化應(yīng)對(duì)。即便如此，納博特斯克仍認(rèn)真接納了我們“載人機(jī)器人”這一新項(xiàng)目的發(fā)展前景與機(jī)器人技術(shù)挑戰(zhàn)，著手探討電機(jī)緊固部件的改良方案。得益于該公司此前擁有“在保持既有尺寸的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高扭矩輸出的減速機(jī)”的研發(fā)成果，基于這一技術(shù)積累，為我們專門設(shè)計(jì)了緊固部件，最終實(shí)現(xiàn)了扭矩與小型化的兼顧，在不破壞設(shè)計(jì)美感的前提下成功容納了驅(qū)動(dòng)單元。
實(shí)際組裝并試運(yùn)行時(shí)的感受，只能用“名不虛傳”來(lái)形容。完全沒(méi)有出現(xiàn)任何由減速機(jī)引發(fā)的故障，其極低的晃動(dòng)量與流暢的運(yùn)行質(zhì)感讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)都倍感驚訝。我們深切體會(huì)到，ARCHAX之所以能作為“造型酷炫且運(yùn)行可靠”的機(jī)身得以完成，離不開納博特斯克扎實(shí)的技術(shù)實(shí)力。

作為共同追逐夢(mèng)想的伙伴

我們了解到，對(duì)于納博特斯克而言，向“載人機(jī)器人”領(lǐng)域提供產(chǎn)品尚無(wú)太多先例，公司內(nèi)部就潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了慎重研討。
即便如此，相關(guān)負(fù)責(zé)人仍全力支持我們的挑戰(zhàn)，推動(dòng)了產(chǎn)品的最終采用。我們由衷感謝他們并非僅僅是完成產(chǎn)品交付，而是與我們共享“實(shí)現(xiàn)載人機(jī)器人”的夢(mèng)想，積極投身于項(xiàng)目推進(jìn)之中。

ARCHAX開拓的人機(jī)共生新未來(lái)

ARCHAX雖已完成，但這僅僅是起點(diǎn)。未來(lái)，我們將應(yīng)用已掌握的技術(shù)，挑戰(zhàn)工業(yè)領(lǐng)域及家庭用機(jī)器人等新產(chǎn)品的開發(fā)。在娛樂(lè)領(lǐng)域，計(jì)劃于2028年在羽田機(jī)場(chǎng)附近開設(shè)載人體驗(yàn)設(shè)施。此前的體驗(yàn)僅停留在“乘坐并移動(dòng)”，接下來(lái)我們旨在實(shí)現(xiàn)“通過(guò)操控完成特定作業(yè)”的全新體驗(yàn)。作為下一步規(guī)劃，我們正推進(jìn)ARCHAX下一代機(jī)型的研發(fā)，底盤部分計(jì)劃采用納博特斯克的麥克納姆驅(qū)動(dòng)單元RVW，以實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)。我們希望通過(guò)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的動(dòng)作，進(jìn)一步升級(jí)“人機(jī)一體的操控體驗(yàn)”。
這一研發(fā)同樣離不開納博特斯克的支持。下一代機(jī)型計(jì)劃增加關(guān)節(jié)數(shù)量，同時(shí)也正與對(duì)方探討開發(fā)更適配ARCHAX的齒輪比減速機(jī)。我的夢(mèng)想是，不讓“載人機(jī)器人”這一挑戰(zhàn)淪為短暫的話題，而是將其發(fā)展為全新的產(chǎn)業(yè)。我們將依托納博特斯克這樣支撐核心零部件的可靠制造商的力量，今后也將繼續(xù)攜手，推進(jìn)將夢(mèng)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)。