Direct Drive: Roboten må først komme seg fram – før den kan bli virkelig intelligent

For Direct Drive er ikke robotens første kommersielle problem nødvendigvis at den ikke er intelligent nok. Det kan være at den ikke kommer seg fram til stedet der arbeidet skal utføres – eller der de verdifulle treningsdataene finnes.

Hvis en robot ikke klarer å krysse fysiske skiller i hverdagsmiljøer, hjelper det begrenset at den har bedre syn, større grunnmodeller eller mer avansert planlegging. Den får verken samlet inn data fra eller utført oppgaver i områdene den ikke når fram til. 67

«Fysisk adgang» er den første terskelen

Vanlige miljøer er fulle av hindringer som en jevn robotbane ikke tar høyde for: fortauskanter, dørterskler, ødelagt asfalt, bakker, trapper, gjørme og overganger mellom inne- og uteområder. Direct Drives argument er at konvensjonelle hjulroboter ofte ikke kommer inn i slike situasjoner. Dermed kan heller ikke den fysiske interaksjonen og de tilhørende treningsdataene samles inn. 6

Dette flytter oppmerksomheten fra et rent modellproblem til selve robotens kropp og fremdriftssystem. Simulering kan ikke gjenskape alle forhold i den fysiske verden, og en robot som holdes utenfor et miljø, kan verken lære av det eller levere tjenester der. 67

Selskapet argumenterer derfor mot en utrullingsmodell der omgivelsene må bygges om for å passe roboten – for eksempel med egne ramper, markører, avgrensede felt eller spesialtilpassede kjøreruter. Målet er i stedet at roboten skal kunne tilpasse seg miljøer som allerede er bygget for mennesker.

Det er likevel viktig å skille mellom Direct Drives strategiske tese og en etablert konklusjon for hele bransjen. Fysisk kunstig intelligens – ofte kalt embodied AI – avhenger også av håndtering, sikkerhet, persepsjon, datakvalitet, regnekraft, kostnader og driftssikkerhet. Begrepet viser til systemer som oppfatter omgivelsene, tar beslutninger og fysisk påvirker verden gjennom aktuatorer. 3

Hvorfor kombinere hjul og bein?

Rene hjul

Hjul er effektive, raske og energibesparende på glatte gulv og veier. De fungerer godt når underlaget er forutsigbart, men møter klare begrensninger ved høye trinn, åpninger, løst underlag og ujevnt terreng. 6

Rene bein

Bein gjør det lettere å forsere hindringer, men krever vanligvis mer energi, mer avansert styring og høyere kostnader ved vanlig transport over lengre avstander. Direct Drives egne materialer beskriver derfor rene beinløsninger som mindre effektive og vanskeligere å skalere enn hjulbasert mobilitet. 5

Hjulbein

Hjulbein forsøker å gjøre rulling til standardbevegelsen, mens leddbeina aktiveres når roboten må løfte seg, trå over noe, endre kroppsholdning, stabilisere seg eller hente seg inn etter en feilbevegelse.

Nvidia beskriver TITA på samme måte: Plattformen skal kombinere hjulenes fart og smidighet med beina sin tilpasningsevne, ved hjelp av direktedrevne ledd og motorer integrert i hjulnavene. 4

I praksis er hensikten å kunne krysse fortauskanter, ujevn asfalt og bakker uten å stoppe opp eller kreve at ruten bygges om. Det kan også forklare hvorfor Direct Drive ser for seg at hjemmeroboter kan komme inn i boliger først og fremst ved å rulle, snarere enn ved å gå med et fullt menneskelignende gangmønster.

Hva betyr direktedrevne aktuatorer?

Direktedrevne hjulnavmotorer overfører kraften direkte til hjulet. Direktedrevne eller såkalt kvasi-direktedrevne leddmotorer skal på sin side levere dreiemomentet og reaksjonshastigheten som trengs for å endre kroppsholdning, trå over hindringer og håndtere ujevnt terreng. 4

Ved å fjerne eller redusere tradisjonelle gir- og transmisjonsledd er målet å få bedre kontroll over dreiemomentet og raskere respons på bevegelseskommandoer. Ulempen er at motorer, varmehåndtering, styringssystemer og robotens struktur må tåle belastningene som følger med løsningen.

Arkitekturen fordeler dermed oppgaven slik: AI-systemet planlegger og velger bevegelsen, mens maskinvaren gjør den fysisk mulig. Det er kjernen i Direct Drives påstand om at fysisk tilstedeværelse ikke kan løses med programvare alene.

Fra Xingtian til en modulær D1

Direct Drives produktutvikling illustrerer denne strategien gjennom tre generasjoner:

• Xingtian / Xing Tian (2021): Selskapets første kommersielle, direktedrevne robot med to hjulbein. Den ble presentert som et tidlig bevis på at en hjulbeint kropp kunne nå flere typer terreng enn et konvensjonelt hjulunderstell. 7
• TITA (2023): En hjulbeint plattform med åtte frihetsgrader, mer avansert direktedrevet leddsystem og en maskin- og programvarearkitektur rettet mot utvikling. 5
• D1 (2025): En modulær robotplattform som kan kombinere enheter og veksle mellom en konfigurasjon med to hjulbein og en lavere, firehjuls krypende eller firbeintlignende konfigurasjon. 5

Direct Drive oppgir at TITA har åtte kvasi-direktedrevne aktuatorer, et maksimalt dreiemoment på 120 Nm, åtte frihetsgrader, batterier som kan skiftes uten lang nedetid, åpen tilgang via Linux-kjerne og støtte for ROS 2. 5

Sensor- og AI-oppsettet omfatter blant annet Nvidia Jetson Orin NX med 16 GB minne, oppgitt regnekapasitet på 100 TOPS, ultralydsensorer, SPAD-sensorer og stereokameraer. Skinner på overkroppen gjør det mulig å montere ulike tilbehør. 45

Plattformen er utviklet med tanke på blant annet inspeksjon, logistikk, landbruk og forskning. Produsenten oppgir funksjoner som aktiv hindergjenkjenning, justering av kroppsholdning, motstand mot fall og selvberging. 45

For D1 oppgir selskapet en maksimal hindrehøyde på 70 centimeter og en nyttelast på opptil 100 kilo i krypende modus. Den modulære konstruksjonen skal gjøre det mulig å velge mellom en kompakt løsning for bymiljøer og fortauskanter og en lavere, sammenkoblet firehjulskonfigurasjon med større stabilitet, lasteevne og terrengkapasitet. 5

En forretningsstrategi, ikke bare en robotdesign

Direct Drive bruker distribusjon og salg av komponenter som tegn på at direktedrevet mobilitet kan være mer enn et laboratorieprosjekt. Samtidig er tall for utbredelse og formuleringer som «verdens første» i hovedsak selskapets egne eller hentet fra prospektmateriale, og bør vurderes med det forbeholdet. 57

Rekken fra Xingtian via TITA til D1 viser en tydelig utvikling: Først skal hjulbein demonstrere bedre tilgang til terreng. Deretter skal en mer sensorrik og utviklervennlig plattform gjøre det mulig å samle data og utføre oppgaver. Til slutt skal modulær form og større lasteevne tilpasses flere oppdrag. 57

Selskapets foreslåtte rekkefølge er dermed:

1. Skaff roboten fysisk tilgang til flere typer miljøer.
2. Samle inn ekte interaksjonsdata og få oppgaveløsningen til å fungere stabilt.
3. Utvid bruksområdene.
4. Nærm deg først deretter en robot som faktisk kan kalles generell. 67

Det er en påminnelse om at veien til generell robotintelligens ikke bare handler om størrelsen på modellen. Før roboten kan forstå og handle i verden, må den komme seg inn i den.