感覺孤單了機器人陪你唱唱跳跳，家長忙碌了機器人陪孩子做作業(yè)看書，討厭油煙有機器人幫你炒菜，工作忙碌有機器人幫你掃地……這些在10年以前甚至更早暢想的智能機器人服務時代已經(jīng)來臨，這股潮流成就一批新企業(yè)的同時也催生了一代新技術(shù)，其中不少就是在深圳成為現(xiàn)實。
有專家預言，機器人將是未來30年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主戰(zhàn)場。近在深圳，機器人協(xié)會會員企業(yè)已有90多家，主要由工業(yè)機器人、服務機器人與智能家電、特種機器人、教育機器人研發(fā)制造企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)鏈其他企業(yè)和科研單位組成，相關(guān)企業(yè)保守估計已有200-300家。機器人和自動化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值2013年已超過200億，并催生眾為興、固高、銀星、優(yōu)必選等一批知名企業(yè)。
炒個菜也需要核心技術(shù)
在這一輪機器人技術(shù)發(fā)展浪潮中，企業(yè)能否抓住機遇，根本還在于技術(shù)創(chuàng)新和變革，每一個目臻成熟的產(chǎn)品背后都經(jīng)歷了一次次技術(shù)升級換代。引領(lǐng)生活機器人研發(fā)原動力的往往是老百姓的“好吃懶做”、娛樂好玩等實際需求。
以繁興科技的炒菜機器人為例，董事長劉信羽初衷就是要幫助人們實現(xiàn)“好吃懶做”。2002年，繁興申請第一個炒菜機器人專利并組建研發(fā)隊伍。
“一開始，很多方案行不通，炒菜時，菜翻出鍋外八九成。弄個肉沫豆腐，都是碎的，黑的，沒法吃。”繁興科技副總裁曾志成回憶，幾千萬投下去，有千百種想法，就像在黑暗的山洞行走，前面似乎有光，但總是走不出來。最終，直到2006年繁興的炒菜機器人才在高交會亮相。
繁興第一臺炒菜機器人樣機只會做6道菜。“當時工藝實現(xiàn)自動投料、自動炒菜、自動倒菜，色香味基本達到人工烹任的水準，但只是實驗室產(chǎn)品。”曾志成說，樣機面世證明機器人能替代人類廚師，但樣機可靠性差，效率低。
炒菜機器人技術(shù)有兩項基礎(chǔ)研究：烹飪工藝標準化和智能化。曾志成說，先要懂中餐，然后要懂機器人，“烹飪工藝標準化是對各種烹飪動作進行研究，分析其機理及對物料的掌握，形成烹飪工藝動作標準。”智能化是機器人的核心，要實現(xiàn)全自動投料、全套鍋具運動控制和火候控制三大系統(tǒng)。
“開始學習人炒菜的動作，最早是讓機器人拿鍋鏟炒菜，后來發(fā)現(xiàn)行不通，那是家庭主婦式的動作。”曾志成說，大廚炒菜是鍋動，鏟只是輔助，才能實現(xiàn)均勻受熱。繁興當時找來機械專家參與炒菜學習，再研發(fā)機器人，實現(xiàn)全套烹任動作和手法，再請烹任專家研發(fā)菜系。如今，繁興的機器人菜肴已包括魯、揚、川、粵等8大菜系，能炒出上千種菜。
能行走能跳舞的阿爾法
盡管都是生活機器人，因功能不同技術(shù)方向也有天壤之別。
優(yōu)必選機器人制造公司的創(chuàng)始人周劍，6年前在日本看到本田公司的A SIM O時，被其幾乎和真人一樣的靈活動作和高科技所吸引，勵志要制造出中國人的高智能機器人。歷經(jīng)創(chuàng)業(yè)艱辛，優(yōu)必選的阿爾法智能機器人第一款誕生，成為其其代表作。
這款機器人動作靈巧，模樣可人，全身擁有16個自由關(guān)節(jié)且可擴展，能輕松完成舞蹈、拳擊、形體表演等多種復雜動作。由于采用自感平衡傳感器，機器人有極佳的重心感知度。在同類產(chǎn)品大多仍采用滾動式前行時，阿爾法已實現(xiàn)模仿人類直立行走，且動作準確、快捷。
如今，優(yōu)必選的機器人和日本韓國的同類技術(shù)處于同一水平，有些細分領(lǐng)域甚至領(lǐng)先。
優(yōu)必選副總肖滿意說，機器人的核心部件由優(yōu)必選自主研發(fā)生產(chǎn)，成本降低很多。以舵機為例，國際上這一部件成本要五六百元，優(yōu)必選通過自主研發(fā)把成本降至其1/10。阿爾法由多個舵機聯(lián)結(jié)而成，一部阿爾法約有16個舵機，通過舵機操控運動，是整個機器人的核心。這一組件在國際上也有核心競爭優(yōu)勢，因此國外產(chǎn)品進入中國至少比阿爾法的成本價高一倍。
“對機器人來說，精美的外殼其實就是個模具，沒什么技術(shù)含量。”肖滿意說，舵機類似于手表的矩齒，齒輪轉(zhuǎn)動帶動表針，舵機轉(zhuǎn)動帶動機器人運動。相比機器人，手表矩齒的技術(shù)又是毛毛雨，每一個舵機內(nèi)部都比這更復雜。
除了舵機外，優(yōu)必選另一核心技術(shù)是運動控制算法。“技術(shù)含量相當高，要實現(xiàn)機器人的平衡性和穩(wěn)定性，就要用到運動控制算法。”肖滿意說，否則生產(chǎn)出來的阿爾法走起來只會東倒西歪。
光會直立行走還不行，還要實現(xiàn)娛樂功能才有實用價值。優(yōu)必選的第三個核心技術(shù)是3D可視化編程軟件，也是自主研發(fā)的。“如果機器人只是非常簡單的動作驅(qū)使，如前進后退，這是入門級的3D可視化動作。”肖滿意說，法國N A O機器人比較出名，懂得電腦C語言，會跳舞，但對用戶來說，只能觀賞不能參與使用，沒辦法自己編輯開發(fā)動作，吸引力就大大降低。而通過3D可視化編程軟件，只要會玩電腦就可以自己編程來控制機器人的動作。
親，幫忙上盤魚香肉絲
深圳歐鎧去年在高交會推出的上菜機器人曾吸引不少眼球。“機器人有著獨特的優(yōu)勢，一個機器人相當于三個人的工作量，可以節(jié)約勞動力和資源成本。”歐鎧公司相關(guān)負責人何先生說，且機器人不受情緒影響，出錯率低。
歐鎧新近研發(fā)的餐廳上菜人形機器人高約1米，兩手可平端菜盤，每分鐘行走30米，按系統(tǒng)規(guī)定線路準確地把菜送到指定地點。何先生說，這款機器人所端托盤可根據(jù)餐廳需求增加到3層，一個就頂兩三個服務員。
歐鎧上菜機器人的核心技術(shù)包括引導條、地標卡等。“靠近每張桌子的地上都貼有地標卡，機器人靠引導條的磁條指引讀取地標卡信息，可以準確把菜送到餐桌旁，讓顧客享用。”何先生說，廚房設(shè)有W iFi，工作人員通過觸摸屏發(fā)送指令。為了讓機器人行走平穩(wěn)，轉(zhuǎn)彎不摔跤，其底部裝有六個輪子，有四個萬向輪，兩個主動輪。
一聲輕響，掃地機器人自動亮起工作燈，“嗡嗡”地清掃地面，清掃完后自行結(jié)束工作充電，這是目前在歐美家庭流行的掃地機器人。作為國內(nèi)最大的掃地機生產(chǎn)商，銀星智能科技已逐步研發(fā)出數(shù)十種適用不同環(huán)境的掃地機。最新一款掃地機器人的機身設(shè)計超薄，底盤采用中掃系統(tǒng)，可以把瓜子、毛發(fā)、碎屑和灰塵等垃圾清理干凈，也是企業(yè)的核心技術(shù)。而該款機型還創(chuàng)新光電感應系統(tǒng)等，可以避免機器與家具等障礙物碰撞，工作聲音只有60分貝，不打攪家人作息。
機器人的未來在哪里
目前，潛伏于深圳的這些機器人并不完美，升級換代也未停止。
未來，繁興將專注于專業(yè)化和標準化。專業(yè)化是面對細分市場生產(chǎn)不同類型的機器人滿足商用和家用的不用需求。商用機器人還會細分為社區(qū)食堂和連鎖快餐等。如今，深圳已有萬科第五園食堂、育才二中食堂用到炒菜機器人，繁興希望機器人有一天能轉(zhuǎn)化為智能營養(yǎng)專家。標準化則是實現(xiàn)烹任工藝標準化、配菜標準化等。未來餐飲的供應模式，或許是加工切好配菜后，市民只需發(fā)個短信，配菜送至家門口，然后由機器人烹制。
除了阿爾法，迪士尼的機器米老鼠也在由優(yōu)必選開發(fā)。優(yōu)必選還在生產(chǎn)德爾塔百變積木機器人、智能安防機器人等新產(chǎn)品。肖滿意說，優(yōu)必選致力于使智能娛樂人形機器人進入千家萬戶，給人類創(chuàng)建一種智能化的休閑生活，比如幫助人們實現(xiàn)諸如回家前提前打開空調(diào)、煮飯、洗衣服等服務，甚至可以在它的軟件平臺直接下載最適合自己的應用。
除了送餐機器人，歐鎧新近研發(fā)一款迎賓導購機器人也頗受歡迎，預計這款機器人將主要用在商場。而深圳銀星智能公司已與北大合作，并聘請兩名博士后專職研發(fā)，希望讓掃地機器人增加圖像識別功能，以實現(xiàn)更快速地識別環(huán)境、更精準地清掃垃圾。如果增加吸塵功能和六軸機械手，還可以讓其變身為清潔機器人，把單一的掃地功能拓展到清理沙發(fā)、桌子、窗戶甚至天花板。該公司總經(jīng)理張建中說，掃地機器人未來深圳甚至可以完全替代鐘點工，這才是其出路。
記者觀察
機器人時代不再遙遠
比爾·蓋茨曾預言，下一個改變世界的技術(shù)將是機器人。而機器人時代的來臨已經(jīng)不遠。生活機器人的研發(fā)原動力源于生活，了解人類的需要和發(fā)展大勢，然后研發(fā)出核心技術(shù)才能不敗。對繁興科技、優(yōu)必選、歐鎧、銀星智能等企業(yè)而言，細分領(lǐng)域雖不同，但因市場需求而研發(fā)、掌握核心技術(shù)、產(chǎn)品升級換代，發(fā)展道路極其相似。在繁興科技，記者第一次吃到機器人炒的菜，黃瓜炒得不生不爛，爽脆可口。如果一臺家用炒菜機器人售價不到2萬元，對家庭來說就可以省下請鐘點工的錢。對商業(yè)配餐而言，一個人可操作三臺炒菜機器人，能大幅降低人工。歐鎧的上菜機器人則可以完成三個服務員的工作。在中國現(xiàn)有老齡化及人工成本逐漸增長的情況下，大城市中生活機器人市場不小。美國、日本、德國等國家的機器人技術(shù)走在前面，如今中國也意識到機器人技術(shù)的重要，上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略推動發(fā)展。上到中央推廣機器人，下到地方政府各類扶持，機器人企業(yè)本身也需要提升自主研發(fā)實力和加強市場觸覺靈敏度，讓產(chǎn)品更加符合市場需求。
