机器人|能自动变形的“擎天柱”，背后或是消费级机器人产业的未来( 二 ) 算法|编程|机械|重器

又比如说在大腿根部，这台擎天柱并未采用模玩中常见的球关或插销平转关节设计，而是使用了两个硕大的U型电动关节来实现大腿根部的前后摆动。

类似的地方，还有肩部引出关节和手臂的连接方式。同样并非直插，而是裸露在外的、金属材质的U型关节。

为什么这台擎天柱要在已经非常成熟的玩具结构基础上去做重新设计？因为从本质来看，其实是因为这台擎天柱并非玩具，而是一台真正的，具备双足步行、运动、和甚至能够自动变形的机器人，也是《变形金刚》动画自问世后第一款能够实现全自动变形的擎天柱产品。
从不变形到自动变形，背后的难度远超你想象
根据官方公布的技术资料显示，大家所看到的这台“擎天柱”全身上下塞进了足足27个伺服电机，用了60颗微芯片进行算法驱动与运动控制，全身零件数量高达5000多片，才最终让他能够稳定、灵活的进行运动。那么问题就来了，如此多的零部件、如此复杂的动力设计，又是如何与“擎天柱”的外观以及变形结构，还有变形后的自主步行能力结合的呢？

为了弄清楚这一点，我们就需要请出另外一台机器人，并将其与“擎天柱”放在一起进行比较了。

擎天柱旁边这款星际侦察兵K1Pro ，似乎更接近大家印象中的“机器人”产品。如果从产品设计的角度再进一步做观察，则会发现擎天柱的部分关节和结构设计似乎跟K1 Pro有些接近。

当然，虽然我们只用了“接近”这个词，但这并不意味着可以自动变形的擎天柱，就是直接基于这款人形机器人产品进行的二次开发。根据我们从乐森方面了解到的信息显示，虽然擎天柱的人形形态看起来确实与不可变形的K1 Pro类似，但实际上这两款产品从工业设计以及机械设计层面都有着本质上的不同。

不同在哪呢？首先对于机器人来说，其最核心的部件就是驱动每个关节的舵机，机器人的运动能力或者说机器人的动作能否又快又稳又准，全看舵机的性能如何。毕竟舵机（或者更通俗地来说，也就是马达）对于机器人来说，实际上同时发挥着“肌肉”和“关节”的双重作用，它既要能够带动每一段躯体进行运动（动平衡），又要有足够的机械强度、能够支撑机器人各种不同角度上的姿态（静稳定）。同时舵机越多也就意味着可动关节的数量越多，机器人就有可能做出更复杂的动作，实现更精细的变形，但舵机越多对于机器人结构美观度以及舵机本身机械强度的要求，自然也会水涨船高。
与此同时，由于擎天柱是IP合作类产品，这就意味着乐森的工程师和设计师们必须要在确保外观还原的同时，还能够将支持各关节运动的舵机“藏”进柱子哥的身体里。因此，大量的舵机都必须重新设计外观、尺寸，以适配擎天柱本身的体型比例。同时舵机经重新设计后会带来性能的改变，能否为机器人提供足够的动能与支撑又成了附带的技术“矛盾” 。

自动变形ing
其次，擎天柱与普通的人形机器人相比， “自动变形”是其最大的特征。这也就意味着，它全部的舵机都必需要同时考虑“车形态”和“人形态”这两种模式下的运动能力。有些舵机在人形态下可能用于驱动机器人“走路” ，但在车形态下则必须要转而用于驱动车辆的运动。这不仅使得擎天柱的内部机械结构变得复杂了许多，而且还需要专门为其开发特殊的高性能舵机，不仅要足够小、还要有极高的扭矩，从而能够“带动”其庞大的身躯。除了性能，还要兼顾考虑舵机的外部包裹材料的结构设计，合理地规划变形过程的路径与顺序，外加摩擦阻力、重心偏移等物理因素的干扰等。显而易见的是，这并不是一件容易的事情。