WNEVC 2021 | PIX像素智能首席运营官&联合创始人曹雨腾:基于PIX通用智能底盘,开发和量产无人车和智能汽车
2021年9月15-17日,“第三届世界新能源汽车大会”(WNEVC 2021)在海南国际会展中心盛大召开,由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和”为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。
在9月17日下午举办的主题峰会“下一代电动化平台与电气架构”上,PIX像素智能首席运营官&联合创始人曹雨腾发表精彩演讲。
曹雨腾分享了PIX的通用智能电动底盘Ultra Skateboard,它是一个非承载式、滑板式的、分布式的底盘,可以面向乘用车、商用车和专用车三个领域,具有上下解藕、模块化架构、适用所有车型、低成本、高效迭代、L4自动驾驶几个特点。
以下内容为现场演讲实录:
非常荣幸可以在这里分享PIX做的事,PIX相对前面几位专家,我们是一个创业公司。
我们在做的产品是一个完全在非承载式底盘上面的移动空间,也是我们认为汽车下一步会进化的方向。我们认为会成为城市生活的第四空间,工作、生活、娱乐都可以搭载在这样的一个移动平台上,我们叫做未来城市的一个基础设施。
PIX从2017年开始启动这个项目,其实从那个时候我们就最早提出了移动空间这个概念,同时我们以建造移动空间为基础的未来城市作为我们愿景,我们一直在想要怎么样才能够去打造一个这样的灵活的模块化的平台,可以去支撑更多的第三方,更低门槛,更低成本,更去中心化打造他们想要的车型,甚至个人的出行工具,怎么样面向一个更加个性化、碎片化、多样化的未来汽车的需求。所以,我们的结论是,这里面最核心的就是需要一个非承载式、滑板式的、分布式的一个底盘,这个是我们在做的事,打造一个通用的智能底盘平台,开发量产智能车无人车等等。我们把它叫做Ultra Skateboard,第一由算法驱动整个底盘,我们把原有的工程师设计的内容去交给一个模型算法来设计,第二个部分是完全数字化的设计,就是柔性的设计,来去一定程度的辅助和替代传统的汽车生产的工艺。
这个是我们今年已经发布的一个原型机,轴距大概在3米,整个底盘长度在4米多的一个底盘平台,所以我们基于一个底盘平台会面向商用车、乘用车和专用车三大领域。作为一个创意公司,在商业化角度考虑首先进入专用车,完全L4级别的领域,就是现在可以看到在室外应用的物流、清扫、接驳等等一些车型,这些已经取得了不错的成绩,交付到全球10个国家,打造出来20多种车型,今年开始往商用车和乘用车领域走,商用车就是移动空间,或者第一个移动空间的应用就是一个无人小巴的产品,同时在研发一个类似机器人的NEV的车型,面向欧盟市场,我们底盘整个架构会兼容不同尺寸的底盘平台,1米到10米,载重可以从几十公斤到上百吨,支持不同的行业打造不同的车型,这些已经开发出来或者已经面向量产的车型。同时会支撑到未来的像一些轻型商用车,一些NEV和小巴车型的打造。Ultra Skateboard有以下特点:上下解耦是整个底盘和上下舱体的连接,是完全没有任何的分离,没有任何限速的连接,这里有一些接口实现快速切换;同时一个模块化结构可以低成本高速快速迭代;同时面向L4自动驾驶的平台。我们现在做的是从专用车(CityBot),未来到高速乘用车的领域。
我们的团队现在还是比较小的团队,一百人左右,我们也是一个国际化、跨学科的一个团队。
在底盘核心技术层面,第一个是分布式驱动的电机,应用在中低速和高速的底盘,使用之后我们可以去掉现在电动底盘的机械差速器,传动轴等等,使整个底盘做轴距和轮距的调整,降低它的机械化复杂程度,比现在集中式的电动车底盘简单很多,减少对零部件的依赖,降低制造的难度,提升灵活性。它的好处很多,更好的操控性,更多安全的冗余,可以把自动驾驶直接集成在底盘上,使舱体的制造更加容易,以及降低成本。
这是我们线控的纵向和横向的性能,这里面包含了非常高精度的低延时的控制能力,以及多种给自动驾驶的控制接口,比如速度、扭矩、加速度包括角度等等控制接口,同时也给制动和转向提供很多安全冗余的机制,我们制动在VCU信号丢失的情况下,有自带的算法使能底盘紧急停止等等一些安全冗余。
底盘的软件定义最核心的就是分布式驱动这块,集中式驱动刚刚提到有能量效率低、结构复杂、可控效率低、空间利用低等等缺点,分布式带来全面的提升,我们做的是将线控系统和分布式驱动系统整个融合在一起,核心的技术方面就是轮毂和轮边电机、冗余线控系统、车辆整体架构设计,目标是带来稳定性、安全性以及机动性,最后功能开发包括驱动防滑,还有横摆的力矩控制,整个底盘将这些收集到的数据信息回馈到底盘的控制模型里,然后再带动整个底盘的性能的提升。
这是整个底盘的我们所定义的电子电气架构,从上层的传感器的融合,到自动驾驶的域控制器,到中间层底盘VCU的域,到温度控制,电池管理,转向制动和电机的控制,核心我们希望未来汽车和机器人的系统会被模糊掉,我们刚刚和蔡总聊整个集中式的控制之后,其实可以把这个做板间通讯,让机器人开发者生态在这个汽车的生态上无缝衔接。
这是自动驾驶的软件架构,从感知到决策,到规划,到控制的一整个全堆栈的控制系统,目前面向中低速和限定场景的L4自动驾驶能力,基于多传感融合,激光雷达,多传感器融合的方案,ODD适用于模块化不同的场景,在自动驾驶系统里面我们独有的一个针对安全性的考虑是我们使每一个感知的部分,每一个节点都带有一定的冗余,任何一层失效可以继续保持单个单元继续工作。
我们现在所在的工厂在贵阳,现在总部在上海。目前我们今年的产能在底盘上可以达到千台每月,但是整个工厂总体还是一个试制工厂,新型产品,新形态的模式和消费需求,背后需要一个全新的制造方式、设计方式的支撑的,而不仅仅是产品形态的变化。所以我们的核心是打造了一整套的无模具无工装夹具的生产方式,非常支持现代产品的特点,需要快速迭代高速迭代,以及让开发环境和量产环境保持一致。
这里可以看到我们开发了一套基于我们大量的数据集以及训练模型,我们开发了针对底盘的模型设计软件,在里面我们可以直接输入各种参数、约数去实时看到底盘的设计情况,从尺寸到运动学的参数等等。整个软件也集成了仿真和测试,它输出的这样的一个结果就是工艺文件可以直接到我们的一些数字化的制造上,这是大型3D金属打印的技术,这是一个非常高效率低成本高速的系统,可以实现一些原型车辆的快速验证和制造。
同时我们也有针对内外实践的一些无模具的制造技术,这是使用机械臂给钣金做实时成形的制作工艺,可以做复杂的东西,这个是通过机械臂做折弯,整个底盘的批量生产也是使用了一些柔性的生产的设备,以及工艺算法,从激光切割,基于铝板材作为基材,通过铆接焊接实现底盘同一个生产线的柔性批量制造能力。
我们现在也还是取得了不错的市场的成绩,交付到全球10个国家,也获得了很多一线客户终端客户的不错的认可,我们也在伴随着客户一起迭代,现在已经有接近200个客户了。
最终我们想要去实现的一个商业形态,其实是和手机的进化是很类似的,我们认为未来整个我们的底盘或者是我们的整车的平台,其实是可以承载各种不同第三方开发,在上面进行不同的实体的应用,叫做硬件的应用商店,各种不同商业的城市服务方,包括健身,各种娱乐,它都可以在我的移动空间里搭载它的服务的业态,来形成在线上线下融合的城市服务,我们相信这个是未来城市的一个最优或者是基于自动驾驶技术让我们城市变得更加美好的一个画面。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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