史上最全的机器人尺寸比较(从低级到高级分为三类机器人)

来源:@首席数字情报官

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为此,我们走访了大量知名企业,与数千名技术专家、企业家、前辈等精英交流学习,看他们如何利用数字技术创造新的商机,创造新的爆款产品。

我们希望与大家分享这些技术影响商业创新的案例。

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在资本的疯狂追逐下,机器人在2021年正式迎来了新的爆发元年。随着机器人创业和投资的浪潮,大量一线投资机构密集扫描机器人轨迹,新项目如雨后春笋。

11月24日,魔影科技首席运营官王萌做了题为《机器人热潮下的冷思考:什么才是真机器人》的主题演讲。

本次演讲,王萌将分享机器人技术在L0-L5不同阶段的发展与变革及其应用场景,试图描绘出机器人产业的全貌。

演讲中,王蒙表示,五年后,具备学习人类思维逻辑能力的L5级机器人应用场景将浮出水面。

另外,虽然短期内机器人行业会以细分场景为主,但会出现一批足够专业、高效率的机器人产品。然而,从长远来看,机器人企业的未来很可能是赢家通吃。所以对于机器人企业来说,要从认知、交付、行业、商业模式四个方面颠覆现有的机器人逻辑。

以下,请欣赏:

史上最全的机器人尺寸比较(从低级到高级分为三类机器人)

01 机器人的历史发展与时代变迁

总的来说,机器人产业的发展和未来的变化可以分为六个阶段。

机器人的使用已经从人类不能做的事情,变成了人类不想做的事情。

1947-1948年,机器人处于L0阶段(遥控操作),遥控机械手和主从机械手相继诞生。它主要实现远程控制的功能。操作者控制主机械手,从机械手可以模仿主机械手的动作。

在这个阶段,机器本身并没有任何自动化和智能化的设计,它只是依靠人类的实时指令做出相应的反馈。

从1954年到1962年,机器人处于L1阶段(固定运动)。在这个阶段,提出了工业机器人的概念,成立了Unimation机器人公司,推出了Unimation机器。

该阶段机器主要实现功能室的固定动作,即基于机械或简单电子信号的重复性单一动作。

其实在L0-L1阶段,机器主要是用来实现一些人类做不到的场景。比如核辐射高,体重重等等。

其实这里的典型应用就像一个遥控玩具,或者一些遥控器,机械臂。此外,我们可以看到,随着时间的推移,我们可以实现一些固定动作的机器人,比如最早的创新工业机械臂,它是基于机械或简单的电子信号来实现重复和单一的动作。

这个时候,只要人类需要干预环境,人类就需要干预这台机器,从而完成一个高频重复的单一动作。

从1966年到1972年,机器人达到了L2阶段(反馈动作)。标志性事件是SRI(斯坦福研究所)研发出Shakey移动机器人。在这个阶段,机器人具有感知能力,利用各种传感器测量环境信息,通过预设的程序进行识别和理解,并反馈相应的预设动作。

简单来说,就是环境稍有变化,算法和相应传感器的信号就能完成既定的单个动作。这种典型场景在今天已经得到了广泛的应用,比如基于视觉或者激光的AMR。

已经落地市场的L2场景有现场物流、无人智能仓储等等。这种场景的特点是,当环境稍有变化时,我们可以通过相应的传感器信号或预制的算法来完成既定的、单一的动作。

从2013年到2021年,机器人已经到了L3阶段(预设智能)。在这个阶段,机器人具有感知能力,能够利用各种传感器测量环境信息,通过预设的程序进行识别和理解,并反馈预设的动作。

当然,从技术角度来说,以agv为例的L2机器人可以实现三个自由度(——x,y和旋转)。但是L3以上的机器人在架构上至少需要达到30个自由度。

比如魔影科技的移动协作机器人(MCR)的研发,就是在这个阶段。目前正在研发的双臂移动协作机器人本体已经实现了20轴自由度,也正在跨越L2和L3架构之间的鸿沟和门槛。

我们预设的L4阶段是自主智能。这一阶段预设行为和技能模板,根据实际情况独立完成任务;机器人可以在没有人类干预的情况下,在指定的场景中一直运行。

L5阶段是创新智能。这个级别的机器人其实就是我们现在经常在电影里看到的机器人,比如《终结者》等等。在这个阶段,机器人具有人类的思维逻辑,能够学习和总结基础知识,具有创造力,可以应用于独立智能。

史上最全的机器人尺寸比较(从低级到高级分为三类机器人)

我们认为,能够面向未来场景的机器人至少应该是L3、L4、L5机器人。并且通过对L4和L5级别的描述,我们发现只有拥有足够的、高水平的技术才能影响机器人的进化和发展。

02 各级别机器人分别服务于哪些应用场景?

L0到L2的机器人应用场景有哪些?

就像刚才说的,L0阶段的机器本身并没有太多的自动化或者智能化设计,需要对人类的实时指令做出反应。远程手术机器人正好符合这个描述。

L1机器人的应用场景主要是在制造生产线上。例如广泛应用于电子、物流、化工、焊接等行业,主要为三轴直角坐标机器人、四轴SCARA机器人、五轴、六轴、七轴机器人等。码垛、焊接、装配和检验。

Level L2机器人应用场景为厂内物流,主要用于生产线的物料运输,部分柔性生产线为人工辅助,有向消费场景拓展的趋势。移动机器人、协作机器人、复合机器人等。都属于L2级别,能在充满“人”的环境下工作;也可以在没有人的情况下独立工作一段时间。

L4级是纯无人应用场景,特点是能够根据预设的基本行为和技能模板,基于当前场景自主选择,或者生成复杂的任务逻辑,执行相应的动作。同时,机器人可以在没有人类干预的情况下,始终在指定的场景中运行。

比喻参照物可以参考瓦力机器人2008 《机器人总动员》。

简单概括它有三个特点:

第一,可以按照预设的复杂逻辑和行为方案进行相应的动作。

其次,可以根据场景独立完成复杂的逻辑和任务。

第三,它可以在没有人类控制的情况下完成预定的任务。

L5机器人,具有人类的思维和创造力。可以比作《机器人总动员》的Eva,与人类思维无异,在其他功能上优于人类。

但它有人类的思维和逻辑,可以自主学习,通过总结形成新的行为和智能操作。同时可以通过这种不断的自我优化和技能动作,让它像人一样成长。

03 什么才是真柔性机器人

在探索未来机器人可以服务于什么场景之前,我们可能会问自己几个问题。市面上的——机器人都说够灵活,但是真的够灵活吗?对灵活性的需求是什么?

其实柔性的目标就是快速实现各种小批量需求。也就是说,柔性要求机器人二次开发的成本足够低。

那么L0-L2真的能做到二次开发成本足够低吗?还是需要3-5个人用1-2个月的代码?

其实从应用场景来看,我们会发现L0-L2级别的机器人的应用场景是伪柔性的。L3以上的机器人才能称为真正的柔性机器人。

魔影科技希望探索出一种真正灵活的机器人,它不仅具有感知能力,还能在预设的复杂逻辑和行为方案下,处理各种异常情况,完成任务,甚至无需人类干预。

技术上,魔影通过七大改造重新定义了机器人的大脑。

很多人都在问,墨影的转移。

合作机器人和市面上常见的复合机器人有什么区别?

比如复合机器人是A公司买的场地,B公司买的机械臂,复合机器人本身作为C公司,把A和B包装成一个整体,融为一体。

复合机器人有四个难以突破的技术天花板:

1.复合机器人的部署和发展不可能实现边际成本趋近于零。面对当前的柔性制造场景,复合机器人多为三到五个工程师,使用不同的代码分别部署A底盘、B机械手和C主控单元。人工成本和配送成本要高很多。

2.复合机器人无法实现超柔性的智能扩展。

3.在未来场景中,人形是刚性要求,机器人对轴数和自由度的要求最高。

4.复合机器人没有一个可以生长迭代的机器人大脑。

魔影机器人主要从认知、交付、行业、商业模式四个方面颠覆现有机器人市场。

在认知层面,我们重新定义了机器人大脑,而不仅仅是在机器人的腿、脚、手等部位做微改变、微迭代。

一步协作是墨影机器人的核心特点之一。形态学上,墨影将动作和辅助打包成一个本体,然后通过集成控制实现复杂场景下的直接调用。

在投放维度上,业内现有的解决方案都是机箱带示教装置,机械臂带示教装置,使用操作起来非常麻烦。富水墨教学装置采用一体化视角,通过触摸屏拖拽即可实现零门槛、零码秒级部署。所以客观来说,边际成本已经降低到接近于零,这也是真正实现柔性的第一步。

在行业维度,对于客户来说,购买机器人不仅要以成本为中心,还要以利润为中心。

对于企业或者客户来说,最直观的就是人力成本的节省。买一个机器人可以替代1 ~ 2个工位,目前的人工成本大概是每年7 ~ 10万。

所以对于客户来说,购买机器人的直接和间接收益结合在一起,是一种短时间内就能看到的低风险高收益的投资。

在商业模式上,机器人企业要从一次性商业模式转向终身商业模式创新。

比如墨影的女娲系统,通过OTA的升级,重新定义了机器人的行业属性。比如我们把3C工业的一个数控装卸机器人出货给A公司,未来可以通过OTA升级,把它改装成煲仔饭机器人或者冰淇淋机器人。

围绕这个本体不断升级,而不是局限于单一技能场景。

最后,展望未来,有人问,机器人应用五年后会达到什么水平?L5级机器人什么时候能看到落地应用?

事实上,在我们的估计中,现在的发展速度远远快于过去。乐观地说,在五年的时间里,我们可以实现这样一个L5级别的机器人应用场景。

然而,短期内,我们很难达成共识,只有一个机器人可以做所有的业务。可以预见的是,未来会有足够专业高效的机器人来完成基于细分场景的相应组合智能动作。

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