2月4日外媒報(bào)道,波士頓動(dòng)力推出的大黃狗機(jī)器人Spot Mini已能夠完成行走、攀爬、跑步、跳躍、攜帶重物、開門、后空翻和跳舞等動(dòng)作。
大黃狗是一款純電動(dòng)柔性機(jī)器人,除沒有頭與尾巴外,機(jī)身相當(dāng)于完全按照狗的軀體進(jìn)行設(shè)計(jì),擁有多個(gè)肢體關(guān)節(jié),能夠攜帶約14公斤重物。充電一次最多可運(yùn)行90分鐘。

針對(duì)柔性機(jī)器人,新加坡國(guó)立大學(xué)機(jī)械工程系教授朱建曾給出過一個(gè)簡(jiǎn)單的概念:“柔性機(jī)器人的特性包括材料的柔軟性、優(yōu)良的環(huán)境適應(yīng)性、超強(qiáng)的安全性、良好的人機(jī)互動(dòng)性等”。
簡(jiǎn)單來說,柔性機(jī)器人就是研發(fā)機(jī)構(gòu)通過對(duì)柔軟材料的利用與驅(qū)動(dòng)方式,創(chuàng)新之后產(chǎn)生的一種智能機(jī)器人,主要分為工業(yè)柔性機(jī)器人與生物柔性機(jī)器人。它能夠擁有更好的環(huán)境適應(yīng)性、安全性以及人機(jī)互動(dòng)能力,以此在制造業(yè)與服務(wù)業(yè)中發(fā)揮更大的價(jià)值。
大黃狗雖面市,但其技術(shù)拓展性有待檢驗(yàn)
因?yàn)椴ㄋ诡D允許用戶自定義大黃狗的SDK(軟件開發(fā)包)已公開可用,所以有消費(fèi)者在擁有大黃狗之后,想看看如何通過SDK設(shè)置屬于自己的大黃狗。
億歐在網(wǎng)上找到了消費(fèi)者與波斯頓大黃狗的互動(dòng)視頻,視頻中消費(fèi)者將大黃狗帶到了郊外進(jìn)行運(yùn)動(dòng),整個(gè)視頻看下來,上下樓梯、攀爬復(fù)雜石路山丘、過隧道等都不在話下。由于運(yùn)用機(jī)器視覺、感知、AI、與數(shù)據(jù)分析等技術(shù),大黃狗還可根據(jù)地形調(diào)整自己走路或攀爬的速度與節(jié)奏,行動(dòng)自如、利落。
不過,波士頓大黃狗Spot Mini產(chǎn)品雖然已面向市場(chǎng),但該項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)所延伸的其它產(chǎn)品及延展性、解決方案還未成功面市,所以其產(chǎn)品技術(shù)穩(wěn)定性、成熟度還有待檢驗(yàn)。
波士頓動(dòng)力公司在2019年9月稱:“Spot Mini的SDK允許開發(fā)人員和非傳統(tǒng)機(jī)器人專家直接與機(jī)器人溝通,并開發(fā)定制應(yīng)用程序,使Spot Mini能夠執(zhí)行有用的任務(wù)。如建筑、能源公用事業(yè)、公共安全、采礦和娛樂等行業(yè)用戶已與公司進(jìn)行溝通構(gòu)建”。
不可否認(rèn)的是,在技術(shù)成熟后,“類大黃狗”的波斯頓動(dòng)力柔性機(jī)器人可大規(guī)模批量生產(chǎn)后,制造業(yè)、服務(wù)、娛樂業(yè)等都將成為其主要戰(zhàn)場(chǎng)。
在億歐看來,由于制造、服務(wù)業(yè)的應(yīng)用驅(qū)動(dòng),柔性機(jī)器人市場(chǎng)在未來的需求只會(huì)與日俱增,很多機(jī)器人生產(chǎn)研發(fā)公司應(yīng)該都在未雨綢繆、嚴(yán)陣以待。波斯頓此舉,對(duì)于abb、發(fā)那科、安川電機(jī)、愛普生、Generic Robotics、Festo 、新松機(jī)器人、埃夫特、Ai Build、優(yōu)必選等機(jī)器人公司,或者機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展,或多或少會(huì)帶來一定沖擊與影響。
但從另一層面來說,對(duì)很多初創(chuàng)企業(yè)而言,也有一定參考學(xué)習(xí)價(jià)值。
柔性機(jī)器人所需“技術(shù)與材料”開發(fā)難度大
目前,柔性機(jī)器人在折疊臂執(zhí)行任務(wù)能力上表現(xiàn)突出,發(fā)揮穩(wěn)定。如愛普生首款新型折疊手臂六軸機(jī)器人N2,可在現(xiàn)有同級(jí)別機(jī)械臂60%的工位空間內(nèi)完成靈活操作;折疊手臂六軸機(jī)器人N6采用內(nèi)部走線設(shè)計(jì),其折疊手臂可自然進(jìn)入高層設(shè)備、機(jī)器、架子等狹窄空間。
安川電機(jī)i3-Mechatronics概念,就是試圖通過對(duì)自身機(jī)器人、電機(jī)等自動(dòng)化零件組合和集成控制,實(shí)現(xiàn)更智能的制造解決方案。Festo的新型全氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂,能將剛性“抓取”轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝?ldquo;圍取”,完成靈活抓取不同大小部件任務(wù)。
ABB的雙臂人機(jī)協(xié)作機(jī)器人Yumi,在感知到人的觸碰后,會(huì)立刻放慢速度,最終停止運(yùn)動(dòng)。新加坡AiTreat的按摩機(jī)器人艾瑪內(nèi)置傳感器可測(cè)量肌腱和肌肉的硬度,通過人工智能和基于云計(jì)算的方法計(jì)算出最佳按摩方式,模仿人類的手掌和拇指來進(jìn)行按摩和理療。
優(yōu)必選推出的全新迭代大型仿人服務(wù)機(jī)器人Walker可以實(shí)現(xiàn)開冰箱、遞傘、關(guān)門等一系列家庭服務(wù)動(dòng)作。為助力抗擊疫情,新松機(jī)器人與沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所共同為鐘南山院士團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)咽拭子檢測(cè)復(fù)合機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)咽拭子采集環(huán)節(jié)無人化作業(yè)。
雖有眾多企業(yè)參與,但柔性機(jī)器人的應(yīng)用材料與結(jié)構(gòu)組成較為單一。首先,柔性機(jī)器人對(duì)技術(shù)與材料要求非常高,傳統(tǒng)的剛性連接器和外殼無法繼續(xù)進(jìn)行使用,只能通過3D打印等方式尋找新材料。另外,就服務(wù)機(jī)器人柔性化作業(yè)而言,研發(fā)期間,模仿的不只是生物外形,還有材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式,比工業(yè)柔性機(jī)器人的技術(shù)與材料開發(fā)難度更大。
當(dāng)前,對(duì)全球機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最有影響的國(guó)家是美國(guó)和日本。美國(guó)在機(jī)器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位,而日本生產(chǎn)的機(jī)器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。此外,中國(guó)則是成長(zhǎng)速度和落地機(jī)會(huì)最大的市場(chǎng)。
柔性機(jī)器人落地之路“任重道遠(yuǎn)”
在工業(yè)柔性機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中,關(guān)節(jié)型、軸型機(jī)器人的技術(shù)相對(duì)較為成熟且已在市場(chǎng)廣泛應(yīng)用,這類機(jī)器人主要落地在工業(yè)、服務(wù)等行業(yè)。由圖(2019年全球不同種類機(jī)器人銷量額占比)可看出,從全球機(jī)器人銷售額市場(chǎng)占比上看,在三種機(jī)器人中,工業(yè)機(jī)器人占比最高為54%,已超一半;服務(wù)機(jī)器人占比為32%;特種機(jī)器人占比為14%。所以,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用落地更為普遍。

另?yè)?jù)IFR報(bào)告顯示,2018年全球工業(yè)機(jī)器人銷售額達(dá)到154.8億美元:亞洲銷售額104.8億美元,歐洲銷售額28.6億美元,北美地區(qū)銷售額達(dá)到19.8億美元。其中,中國(guó)、日本、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó)等主要國(guó)家銷售額總計(jì)超過全球銷量的3/4。到了2019年銷售額將有望接近160億美元。2020年預(yù)計(jì)接近170萬美元。
機(jī)器人已經(jīng)是很多企業(yè)生產(chǎn)線、倉(cāng)儲(chǔ)及車間的標(biāo)配,成為了一項(xiàng)智能制造的代表性技術(shù)。但隨著制造業(yè)的智能化程度不斷加深,挑戰(zhàn)也接踵而來。
因?yàn)楝F(xiàn)在的柔性機(jī)器人大多處于實(shí)驗(yàn)階段,不少是半成品。比如有些產(chǎn)品在材料上仍在使用剛性材料,有些產(chǎn)品只是多個(gè)硬質(zhì)單元組成的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),部分產(chǎn)品在外表柔軟性和連接平滑性上還存在諸多不足。有行業(yè)分析員認(rèn)為,柔性機(jī)器人當(dāng)前只是提供了一個(gè)行業(yè)發(fā)展的價(jià)值方向,未來還有一很長(zhǎng)段道路需要走。
德國(guó)漢堡科學(xué)院院士張建偉也表示:“目前在工業(yè)生產(chǎn)中使用的技術(shù)都是弱AI,以輔助人生產(chǎn)為主,現(xiàn)在的所謂AI,能聽能讀甚至能寫,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上思考,這里面牽涉的不僅是算法和芯片的問題,數(shù)據(jù)也非常重要。”
同時(shí),西門子數(shù)字工業(yè)集團(tuán)全球拓展戰(zhàn)略總監(jiān)郭心也提出:“現(xiàn)在流行的串聯(lián)機(jī)器人,就是常見的單臂機(jī)器人,還處于早期階段,不能算智能化,從全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史來看,目前的機(jī)器人相當(dāng)于是工業(yè)化早期的剛性產(chǎn)線工人,自動(dòng)化程度雖然高,但只能生產(chǎn)單一的產(chǎn)品。”