Direct Drive: Robotens största hinder är inte intelligensen – utan att ta sig fram

Direct Drives grundtes är enkel: den första stora utmaningen för en robot är inte nödvändigtvis att förstå världen, utan att kunna ta sig in i den. Om roboten inte klarar de fysiska avbrotten i vardagsmiljöer hjälper bättre bildanalys eller större grundmodeller inte hela vägen. Robotens kropp måste först kunna nå platserna där arbete utförs och där verkliga interaktionsdata uppstår. 67

Den fysiska åtkomsten är den första tröskeln

Vardagsmiljöer är fulla av hinder som människor knappt tänker på: trottoarkanter, trösklar, sprucken asfalt, lutningar, trappor, lerig mark och övergångar mellan inne och ute. Direct Drives argument är att konventionella hjulrobotar ofta inte når dessa platser. Då kan de inte heller samla in data från de situationer som är mest intressanta för fysisk AI. 6

Det innebär ett skifte i perspektiv. Begränsningen handlar inte bara om AI-modellens förmåga, utan också om robotens bärare – chassit, drivningen och den fysiska konstruktionen. Simulering kan inte fullt ut ersätta verklig interaktion, och en robot som inte kommer in i en miljö kan varken lära sig av den eller utföra uppgifter där. 67

Därför riktar företaget kritik mot lösningar där miljön måste anpassas efter roboten, exempelvis genom särskilda ramper, markeringar, avgränsade körfält eller andra specialbyggda rutter. Målet är i stället att roboten ska kunna anpassa sig till miljöer som redan är byggda för människor.

Detta är dock Direct Drives strategiska ståndpunkt, inte en etablerad branschsamstämmighet. Fysisk AI kräver även fungerande manipulation, säkerhet, perception, beräkningskraft, datakvalitet, rimliga kostnader och hög driftsäkerhet. I den bredare definitionen av embodied AI – fysisk AI – ingår ett system som kan uppfatta sin omgivning, fatta beslut och påverka den fysiskt. 3

Varför kombinera hjul och ben?

Hjul är effektiva, snabba och energisnåla på släta golv och vägar. Men de begränsas av bland annat trappsteg, glipor, löst underlag och ojämn terräng. 6

Ben kan ta sig över fler hinder, men innebär normalt högre krav på energi, styrning och kostnad, särskilt vid längre förflyttningar. Direct Drives eget material beskriver därför renodlade benlösningar som mindre effektiva och svårare att skala än hjulbaserad mobilitet. 5

Hjulförsedda ben ska förena systemen: roboten rullar som standard, men kan använda ledade ben för att lyfta sig, kliva över hinder, stabilisera kroppen, ändra hållning och återhämta sig efter en störning. NVIDIA beskriver på liknande sätt TITA som en kombination av hjulrobotens snabbhet och smidighet och benrobotens anpassningsförmåga, med direktdrivna leder och navmotorer. 4

I praktiken är tanken att roboten ska kunna passera trottoarkanter, ojämn asfalt och lutningar utan att avbryta uppgiften eller kräva en specialanpassad rutt. Det ger en plattform för blandade inom- och utomhusmiljöer – från lager och industriparker till gårdar och offentliga ytor.

Det förklarar också varför företaget ser hjul som en möjlig väg in i hemmet. I stället för att börja med en helt människolik gång kan en hushållsrobot först rulla fram och använda benen när terrängen kräver det.

Vad gör direktdrivningen?

Direktdrivna navmotorer överför kraften direkt till hjulet. I lederna används direktdrivna eller kvasi-direktdrivna motorer för den höga vridmomentnivå och snabba respons som krävs när roboten ändrar kroppshållning, kliver över hinder eller stabiliserar sig. 4

Genom att ta bort eller minska antalet konventionella transmissionsdelar vill konstruktionen ge bättre momentkontroll och snabbare reaktioner. Det innebär samtidigt en teknisk kompromiss: motorer, kylning, styrsystem och ramverk måste tåla de krafter som annars hade hanterats av en mer omfattande växellåda eller transmission.

AI:n kan planera hur roboten ska röra sig, men det är hårdvaran som avgör om rörelsen faktiskt går att genomföra på ojämn mark. Där ligger kärnan i Direct Drives budskap: fysisk förankring kan inte lösas med programvara ensam.

Från Xingtian till den modulära D1

Direct Drives produktutveckling illustrerar hur företaget vill bygga vidare på idén om fysisk åtkomst:

• Xingtian (2021): Företagets första kommersiella tvåhjuliga, tvåbenta robot med direktdrivning. Den positionerades som ett tidigt bevis på att en hjulförsedd benkonstruktion kunde ge bättre terrängtillgång än ett konventionellt hjulchassi. 7
• TITA (2023): En hjulförsedd tvåbensplattform med åtta frihetsgrader, mer avancerade direktdrivna leder och en hårdvaru- och mjukvaruarkitektur inriktad på utveckling. 5
• D1 (2025): En modulär plattform som kan kombinera robotenheter och växla mellan en tvåhjulig benkonfiguration och en fyrhjulig, krypande eller fyrbent liknande konfiguration. 5

Direct Drive uppger att TITA har åtta kvasi-direktdrivna ställdon, ett maximalt vridmoment på 120 Nm, åtta frihetsgrader, snabbt utbytbara batterier, Linux-kärna med öppet API och stöd för ROS 2. 5

Plattformen har enligt företagets specifikationer bland annat en NVIDIA Jetson Orin NX med 16 GB minne och en angiven beräkningskapacitet på 100 TOPS, samt ultraljudssensorer, SPAD-sensorer och stereokameror. Skenor på överkroppen gör det möjligt att montera olika tillbehör. 45

TITA är avsedd för bland annat inspektion, logistik, jordbruk och forskning. Tillverkaren uppger att roboten kan undvika hinder aktivt, justera sin kroppshållning, klara fall och återhämta sig själv. Dessa uppgifter ska ses som tillverkarens beskrivning av plattformens kapacitet. 45

För D1 anger Direct Drive en maximal hinderhöjd på 70 centimeter och en nyttolast på upp till 100 kilogram i krypande läge. Den modulära konstruktionen ska göra det möjligt att prioritera smidighet och framkomlighet i en konfiguration, och stabilitet, lastförmåga och terrängkapacitet i en annan. 5

Från fysisk åtkomst till kommersiell nytta

Företaget använder sina installationer och leveranser av komponenter som argument för att direktdriven mobilitet redan är mer än ett laboratorieexperiment. Samtidigt bygger uppgifter om storskalig global användning och formuleringar som ”världens första” i stor utsträckning på företagets egna presentationer och prospekt, och bör därför bedömas med viss försiktighet. 57

Rörelsen från Xingtian via TITA till D1 kan beskrivas som tre steg: först att bevisa hjulbenskonceptet, därefter att erbjuda en sensorutrustad och utvecklarvänlig plattform, och till sist att anpassa robotens form och lastförmåga efter uppgiften. 57

Direct Drives föreslagna ordningsföljd är därmed tydlig: först måste roboten få fysisk åtkomst till många olika miljöer. Därefter kan den samla in verkliga interaktionsdata och utföra uppgifter mer tillförlitligt. Först sedan blir det möjligt att bredda användningsområdena och närma sig en verkligt generell robot. 67