Direct Drive: Robotter skal først kunne nå frem – før de kan blive intelligente

Direct Drives tese er enkel: En robots første kommercielle udfordring er ikke nødvendigvis at tænke bedre, men at få kroppen hen til de steder, hvor arbejdet og dataindsamlingen foregår. Hvis robotten ikke kan krydse de fysiske skel i almindelige miljøer, kan selv avancerede perceptionssystemer og grundmodeller ikke skabe de interaktionsdata eller den forretningsdækning, der kræves for at udvikle en general-purpose-robot. 67

Den fysiske adgang kommer først

Virkelige miljøer er fulde af forhindringer, som er lette for mennesker, men vanskelige for mange robotter: kantsten, dørtrin, ødelagt asfalt, hældninger, trapper, mudder og overgange mellem ude- og indemiljøer. Direct Drives argument er, at traditionelle hjulrobotter ofte ikke kan nå frem til netop disse områder. Derfor kan de heller ikke indsamle data om, hvordan man bevæger sig og arbejder under de forhold. 6

Det flytter fokus fra et rent softwareproblem til et spørgsmål om robotkroppen – eller det, virksomheden kalder den fysiske bærer. Simulationer kan være nyttige, men de kan ikke fuldt ud erstatte erfaring fra den virkelige verden. En robot, der ikke kan komme ind i et bestemt miljø, kan hverken lære af det eller levere en service dér. 67

Derfor er Direct Drive skeptisk over for løsninger, hvor omgivelserne skal bygges om, så de passer til robotten. Det kan være særlige ramper, markeringer, afspærrede baner eller nøje konstruerede ruter. Målet er i stedet, at robotten skal kunne tilpasse sig menneskeskabte omgivelser.

Det er dog virksomhedens strategiske synspunkt – ikke en fastslået konsensus i robotindustrien. Embodied AI afhænger også af manipulation, sikkerhed, perception, datakvalitet, beregningskraft, pris og driftssikkerhed. Begrebet beskriver bredt systemer, der kan sanse deres fysiske miljø, træffe beslutninger og påvirke det gennem deres aktuatorer. 3

Hvorfor kombinere hjul og ben?

Rene hjul er hurtige, energieffektive og praktiske på jævne gulve og veje. Til gengæld begrænses de af trinhøjder, huller, løse overflader og ujævnt terræn. 6

Rene ben kan bedre forcere forhindringer, men kræver typisk mere energi, kontrol og hardware til almindelig transport over længere afstande. Direct Drives egne materialer fremstiller derfor benbaseret mobilitet som mindre effektiv og mindre skalerbar end hjulbaseret kørsel. 5

Hjul-ben forsøger at få det bedste fra begge løsninger: Robotten ruller som udgangspunkt, men kan bruge de leddelte ben til at løfte sig, tage små skridt, stabilisere kroppen, ændre kropsholdning og komme videre, når underlaget bliver vanskeligt. NVIDIA beskriver på tilsvarende vis TITA som en kombination af hjulenes hastighed og smidighed og benenes terræntilpasning gennem direkte drev og navmotorer. 4

I praksis skal konstruktionen gøre det muligt at krydse kantsten, ujævn belægning og hældninger uden at standse opgaven eller ombygge ruten. Det er også baggrunden for Direct Drives tanke om, at husholdningsrobotter måske først kommer ind i hjemmet ved at rulle – snarere end ved straks at gå med en fuldt menneskelignende gangart.

Hvad betyder direkte drev?

Direkte drev betyder, at motoren leverer kraften tæt på det sted, hvor bevægelsen sker, uden et traditionelt gearsystem som mellemled – eller med færre transmissionskomponenter. Direkte drevne navmotorer kan drive hjulene direkte, mens direkte eller næsten direkte drevne ledmotorer leverer det høje drejningsmoment og den hurtige respons, der kræves for at ændre kropsholdning, tage skridt og forcere forhindringer. 4

Fordelen er bedre momentstyring og hurtigere reaktion på bevægelser. Ulempen er, at motorer, køling, styring og den mekaniske konstruktion skal kunne håndtere de belastninger, der følger med arkitekturen.

AI-systemet kan planlægge, hvordan robotten skal bevæge sig, men det er hardwaren, der skal gøre bevægelsen fysisk mulig på ujævnt terræn. Netop dér ligger kernen i Direct Drives argument: At embodied intelligence ikke kan løses med software alene.

Fra Xingtian til en modulær D1

Direct Drives produktudvikling følger en tydelig progression:

• Xingtian / Xing Tian (2021): Virksomhedens første kommercielle to-hjulede robot med ben og direkte drev. Den skulle vise, at en hjul-ben-platform kunne få adgang til flere terræntyper end et traditionelt hjulchassis. 7
• TITA (2023): En hjulbåren, bipedal platform med otte frihedsgrader, mere avancerede direkte drevne led og en hardware- og softwarearkitektur målrettet udvikling. 5
• D1 (2025): En modulær embodied-robot, der kan kombinere robotenheder og skifte mellem en konfiguration med to hjul-ben og en lavere, firehjulsbaseret kravle- eller firbenet konfiguration. 5

Ifølge Direct Drives offentliggjorte specifikationer har TITA otte quasi-direct-drive-aktuatorer, et maksimalt drejningsmoment på 120 Nm, otte frihedsgrader, batterier, der kan skiftes undervejs, åben adgang via Linux-kerne og API samt understøttelse af ROS 2. 5

TITA er desuden angivet med en NVIDIA Jetson Orin NX på 16 GB, 100 TOPS beregningskraft, ultralydssensorer, SPAD-sensorer og binokulære kameraer. Skinner på overkroppen skal gøre det muligt at montere modulært tilbehør. 45

Platformen er udviklet med henblik på blandt andet inspektion, logistik, landbrug og forskning. Producenten hævder, at den kan undgå forhindringer aktivt, justere sin kropsholdning, modstå fald og rejse sig selv igen. 45

For D1 oplyser Direct Drive en maksimal forhindringshøjde på 70 centimeter og en nyttelast på op til 100 kilogram i kravletilstand. Den modulære opbygning skal gøre det muligt at vælge en kompakt konfiguration til bymiljøer og fortove eller en lavere, mere stabil firehjulskonfiguration til tungere last og mere ujævnt terræn. 5

Hvad betyder det for en general-purpose-robot?

Direct Drive bruger sine installationer og leverancer af komponenter som tegn på, at direkte drevet mobilitet er mere end et laboratorieforsøg. Men virksomhedens tal for udbredelse og betegnelser som ”verdens første” stammer i høj grad fra virksomhedens egne materialer eller prospektoplysninger og bør derfor læses med forbehold. 57

Udviklingen fra Xingtian over TITA til D1 viser samtidig en klar rækkefølge: Først skal hjul-ben-bevægelse dokumenteres. Derefter skal platformen udstyres med sensorer og udviklerværktøjer. Til sidst skal robotten kunne ændre fysisk form og nyttelast efter opgaven. 57

Det giver Direct Drives bredere strategi en bestemt rækkefølge:

1. Få robotten fysisk ind i flere forskellige miljøer.
2. Indsaml ægte interaktionsdata og opbyg stabil opgaveløsning.
3. Udvid antallet af anvendelser.
4. Gå først derefter efter en robot, der reelt kan fungere på tværs af mange opgaver.

Pointen er ikke, at intelligens er ligegyldig. Pointen er, at intelligensen ikke kan udfolde sig, hvis robotten ikke kan komme frem til den virkelighed, den skal forstå og arbejde i.