非夕科技:自适应机器人如何带来时代变革?

过去几十年,工业机器人已经大规模应用于工厂车间,成为生产线上一道亮丽的风景。机器人取代了工人进行各种装配、搬运、包装等任务,解决了人力资源紧缺的难题,同时提升了生产效率,以及保证产品的一致性,并降低了成本。

传统机器人面临痛点,自适应机器人应运而生

随着基础技术的稳步发展,许多行业对现场机器人的需求越来越高,对于一些需要“手眼配合”的复杂工作以及具备不同程度的工艺难度和环境不确定性较高的应用场景,例如复杂装配和表面抛光,传统工业机器人难以胜任。

针对传统工业机器人的不足,业内又推出了可以与人一起协同工作的协作机器人。协作机器人克服传统工业机器人的缺点,以更高的安全性、简化部署和易于编程的优点进入市场。但协作机器人为了实现安全性,通常需要牺牲产品的性能,包括有效负载、速度和精度等等,在工作效率上可能会大打折扣,难以达到市场预期。

非夕科技市场总监高云帆在接受维科网采访时表示:传统机器人和协作机器人的技术路径,无论是机械结构还是底层的运动规划和控制算法,其实都是一脉相承的。传统工业机器人和协作机器人,都存在一定的局限性,特别是无法适应长期接触式以及复杂手眼配合型的工作。

新一代机器人需要沿着仿人化的路径进行技术上的革新,超越协作式机器人和传统工业机器人的水平,解决特殊场景下的应用痛点,为此,自适应机器人应势而生。

区别于以往的工业机器人和协作机器人技术,自适应机器人需要的不仅仅是与人协作的能力,更是自身对复杂环境与复杂任务的适应能力。

高云帆表示,目前可以用一些核心特性来定义自适应机器人,例如位置误差容忍度高、抗扰能力强、智能可迁移等,但沿着仿人化技术路径的自适应机器人底层核心技术主要聚焦于两点:

第一,高复杂度、高精度、高响应的力控技术是奠定一切自适应技术的基石;而要达到类人的力控程度,对于底层的力矩传感器,关节模组的制作封装,整机的设计,以及最核心的力控算法要求非常高。因此,自适应机器人是一个全栈式技术创新的产品。

第二, 建立在完整感知能力(包括视觉和力觉)基础上的层级式智能AI;这是完整发挥力控技术潜力的一座大厦。底层的智能就像条件反射般控制着手臂的基础运动,中层的智能编码各种基础运动的不同序列,而高层的智能负责认知、理解、规划等等复杂的智能——这样的智能称为“层级式”智能。

高云帆强调,这两点缺一不可,仅仅依靠其中的一点不足以让机器人具备足够的适应性。因此,自适应机器人的革新必须是自底向上的、系统性的、全面的革新。

抢占行业风口,非夕科技聚焦自适应机器人

在自适应机器人领域,非夕科技无疑是走在前列的。非夕科技成立于2016年,专注于研发、生产集工业级力控、计算机视觉和人工智能技术于一体的自适应机器人产品,为汽车、3C电子、航空航天等制造行业,以及医疗、零售等服务行业的终端企业提供基于非夕机器人系统的整体、创新性的解决方案和服务,在硅谷、上海、北京、深圳、佛山、台湾、新加坡等地区设有办公室。

高云帆表示,由于一直以来硬件的限制,整机力控算法是一个业界少有人涉足的领域。非夕科技推出的世界首台自适应机器人拂晓Rizon,首次将工业级力控、计算机视觉和人工智能技术融于一体,突破了传统机器人只能在结构化环境中完成基于轨迹的固定任务的局限,可以适应不确定的工作环境,通过像人一样的手眼配合来完成复杂的工作任务,以此来大幅增强生产过程中的柔性和生产力。

非夕科技主营业务

结合力觉控制及先进的AI技术,拂晓Rizon能够实现优秀的视觉感知能力、力觉引导控制能力及灵活的任务规划能力,让其机械臂能够在不确定的环境下高效工作。

为了达到这样的自适应性,Flexiv自主研发了新型轴关节、关节扭矩控制器、独有的力觉感知技术以及层级式机器人智能系统。另一方面,通过全面完善的硬件架构设计,Flexiv机器人产品达到工业级标准的安全性,并且在人机交互以及不确定环境下也具备本质上的安全性。

工业方面,Rizon可以完成复杂曲面抛光、装配、插拔、基于力觉的质量测试等复杂工作,工艺环节得到有效的改善。

拂晓Rizon自适应机器人

值得一提的是,非夕科技提供的一站式解决方案,拥有在不确定环境下有效完成工作的能力,具有很高的通用性。

例如在大部分的工业机器人应用中,机器人需要依靠位置精度来去工作,来料一般会有各种条件的限制,需要额外的一些工装制具二次定位、整形机构来去把这些物料给规整好。

在核心工艺方面,目前大部分的解决方案的核心工艺其实还是会非常依赖于一些末端的工具,给机器人特殊设计的一些设备,或者是非标专机或工业设备去完成的。

高云帆表示,自适应机器人对周边非标治具的依赖度较低,减轻了企业的前期设备投入,同时极大地降低部署成本,让企业能够轻松把之前的工作任务移植到相似场景的新生产线上,从而降低总体拥有成本。

自适应机器人产品优势

立足技术优势,非夕科技不断开拓自适应机器人产品生态

高水平的技术领先优势来自于高水平的研发人才队伍,谈及非夕科技的优势,高云帆表示,非夕科技的创始成员均为来自斯坦福机器人和人工智能实验室的博士或博士后。

正是有了这样一支高水平的研发队伍,非夕科技自适应机器人的软件系统100%是自主开发,新型传感器、机器人关节驱动器、伺服控制器等90%以上的核心硬件也是自主研发,目前非夕科技的自适应机器人已经申请逾百项专利,其中70%以上是核心技术专利。

在自适应机器人生态建设方面,目前,非夕科技针对潜在的通用智能机器人生态伙伴开放多种赋能和合作方式,如官方授权、联合推广、渠道激励和特定项目推进等,通过灵活主动的权益政策,加速生态伙伴的业务落地和增长。

对于整个行业来讲,自适应机器人目前还属于新鲜事物,如何破解目前在市场推广方面遇到的困难,高云帆表示,从产品设计和技术层面来看,自适应机器人跟其它机器人产品存在较大的差异性,整套产品是系统性、多维度的技术创新,非夕一直在结合市场需求,不断升级迭代自适应机器人系统的综合性能。不管是对机器人行业从业者还是对广大客户来讲,都建议可以主动去转变底层应用思维,以开放的心态给自适应机器人更多的应用尝试。

对于自适应机器人的未来,高云帆表示非常看好。随着劳动力成本的不断上升,工业自动化进程的加速,自适应机器人将会运用到更多的新蓝海应用场景。非夕科技也将积极开拓市场,拥抱更多产业机遇。

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