移动协作机器人厂商墨影科技:四个方面颠覆式创新,铸就机器人行业传奇

2021 年机器人赛道有多热?据不完全统计,2021年机器人领域相关融资共发生210余起。在资本疯狂追逐下,2021 年机器人行业,正式迎来了新一轮的爆发元年。机器人创业与投资浪潮袭来,大量一线投资机构密集扫描机器人赛道,新项目也如雨后春笋般涌现。

然而,任何事物的发展都不是一蹴而就的,在历史发展中,总有一些伟大的产品,伟大的企业通过创造行业传奇推动创新变革。机器人行业,依旧如此。

▍变化:机器人的历史发展与时代变迁

从 1947 年-1948 年,遥控机械手、主从机械手的诞生开始计算,发展至今的七十多年里,机器人行业总共也才实现了 L0 至 L3 等级的变化。结合当下,行业专家与企业家们讨论分析,机器人行业历史演进与未来发展,一共可分为 6 个阶段,L0、L1、L2 阶段涵盖了所有现存机器人的所有状态,L3 等级机器人则将继往开来,实现鸿沟跨越,为未来 L4、L5 等级机器人实现打下扎实基础。

移动协作机器人厂商墨影科技:四个方面颠覆式创新,铸就机器人行业传奇

▶L0 等级机器人:始于去做人类不能做的事

1947~1948 年,随着遥控机械手、主从机械手相继诞生,机器人历史正式开启 L0 阶段(遥控操作)。L0 等级的机器其主要实现的是遥控操作功能,由操作人员去控制主机械手,从机械手可模仿主机械手的动作。它最早也是应用于核辐射这类人类不能前往的场景。

L0 级别的机器本身并没有任何自动化、智能化设计,它只是任依靠人类的实时的指令做出相应的反馈。L0 级别产品例如遥控玩具,或者是一些遥控式的机械臂到目前为止仍然没有太多的智能方向的重大突破。

1954~1962 年,随着 Unimation 机器人公司成立,推出了第一代工业机械臂,机器人的发展开启了 L1 阶段(固定动作)。L1 等级的机器主要实现的功能是固定动作,也就是基于机械或简单的电子信号实现重复性的单一动作。一直到今天,工业机械臂的依然属于 L1 级别,只是在精度等方面做了诸多的微创新。

▶L0 与 L2 等级机器人:逐渐无法应对人类各种需求

1966~1972 年,随着 SRI(Stanford Research Institute)研制成功 Shakey 移动机器人,机器人演进开启了 L2 阶段(反馈动作)。L2 等级的机器具备简单的感知能力,利用各种传感器测量环境信息,通过预设的程序进行识别、理解,并反馈相应的预设动作。

L2 级别的机器可以在环境小幅度变化的时候,通过算法以及相应传感器的信号完成既定的单一动作。这一类的典型场景在今天已经有了较多的落地,如基于视觉或激光的 AGV/AMR,以及各种协作臂都是 L2 级别的智能。

市面上已落地 L2 级别机器场景有如场内物流,无人化智能仓储等等。这一场景的特点是,当环境发生小幅变化时,机器人可以通过相应的传感器信号或预制算法完成既定的、单一的动作。

目前市面上绝大部分「机器人产品」都是 L0、L1、L2 等级中的一类,然而,随着市场发展 L0-L2 等级的机器人产品已经逐渐无法应对各类需求。

▍革新:从专注于核心零部件的打磨到重新定义机器人大脑

L0-L2 等级机器人逐渐无法应对各行业更高智能、柔性的需求,L3 等级机器人要被认同,势必不再是对「更高 1 毫米的精度」技术追求,而应该是可以有效地理解、识别不同的状况,更全面的满足场景需求。

通俗来说,L2 与 L3 虽然只是一个阶段的变化,却有着巨大的技术鸿沟。它意味着机器人的革新不再是单一对控制与稳定的精益化追求,而应该是给机器人一个新的大脑,像人类一样让它可以去理解更复杂场景,可以实现同一场景的复用,而不是让技工根据场景需求,敲打出不同的代码。

墨影科技基于复杂场景,实现预设智能。在 L2 简单信息反馈基础上,墨影机器人可以把复杂信息进一步集成到机器人本体,机器人本体基于不同的传感器信号,可以有效地理解识别不同的状况,通过预测的系统完成相应动作。

「基于这个等级划分,基于现有行业中的痛点,墨影科技实现了同一场景约等于 100% 复制,几乎不用二次开发。新场景复用率最高可达 90%,二次开发的成本非常低。」行业专家在了解过墨影科技后,如是说道。

移动协作机器人厂商墨影科技:四个方面颠覆式创新,铸就机器人行业传奇

虽然墨影科技 MCR 移动协作机器人外观上,与市面上部分产品看起来差异不是特别大,但是技术上却跨越了巨大的鸿沟,被称作「L3 等级领航员」。墨影 MCR 移动协作机器人也被行业誉为「超级新物种」。也由 L3 等级开始,机器人开始从「人类不能做、人类不愿做」逐渐进入「人类不会做」的阶段。

第三代机器人领航员墨影科技,正在重新定义机器人大脑。

此后 L4、L5 等级机器人也是基于机器人大脑智能程度实现不同的革新。如 L4、L5 等级机器人,在《机器人总动员》中都有较好的体现,L4 等级机器人,瓦力机器人,在人类毫不干预的情况下,可以自主的完成垃圾分类打包的这个动作,可实现自治智能,不需要干预,犹如游戏中的 NPC。L5 等级机器人,则开始自主学习和进化,基于遇到困难分析总结并且自主升级本体的技能包,实现像人类一样学习与成长。

▍跨越:L2-L3 的鸿沟到底有多深?

L4、L5 等级机器人何时落地,尚不可言。L3 等级机器人对鸿沟的跨越,却是真正切切的。

笼统地来说,L0-L2 的机器人,可被归为「自动化机器」,它们通过技术人员的编码,实现一个点的转移、一个任务执行。而 L3 等级机器人之所以被称为鸿沟的跨越,则是从四个方面解决了机器人的当下与未来的发展问题。

其一,面对当下,柔性制造对边际成本的要求:理论上 L0-L2 机器人的新应用都需要代码,每一次的部署结束之后都没办法直接复用在其他同类产品中。L3 等级机器人则可快速实现二次开发,降低边际成本。

墨影科技创新设计,实现了小时级二次开发。依托墨影伏羲示教器,通过一体化示教与拖拽式工程模块,实现零代码秒级部署。在不需要敲代码的基础上,只需要在示教器上通过模块拖拽,完成复杂场景的部署与调整,工厂普工通过简单培训也可以实现操作,从根本上解决了真正柔性制造对边际成本的要求。

其二,面对未来,「超多机·超柔性」的拓展:在规模化 CNC 场景,厂房内有近万台 CNC 设备,它们由数百乃至千人的普工操作。如果希望实现机器人代替普工,就必须实现超多机、超柔性协同,数百台、千余台机器人需要和人一样,可以分工协作,实现不同工序与操作。

墨影科技真实满足「超多机·超柔性」的拓展。通过墨影盘古系统,可实现三维可视化,自学习、自适应毫秒级别响应,也可同时实现千机级别的协作。就协作举例而言,假设您希望机器人帮您实现穿衣,两台墨影移动协作机器人协同作业,其中一台机器人负责帮助您把大衣展开,另一台机器人通过云端调度系统,可以自适应的方式把衣角从地面上提起来。协作能力堪比人类。

以一台机器人照看十台设备计算,一万台机床的场景内,这一千台墨影机器人依托盘古系统,就和上千位普工一样,在工厂内协同工作。

其三,面对未来,类人动作的本体自由度猛增:市场在发展,制造业需生产的产品也越来越复杂。面对未来,机器人势必需要和人一样,可以实现自主移动与复杂操作,简单说就是像人一样,既可以移动,也可以操作。因此机器人本体在移动协作的要求下,关节数与自由度有巨大增长,同时意味着对机器人大脑数据通量和算法复杂度有巨大的挑战。

用数字展示一下 L2 与 L3 级别的巨大技术鸿沟。L2 级别的代表产品 AGV/AMR 有 3 个自由度,即 X、Y 轴与旋转。三个自由度的机器人,简单类比数据与计算复杂度是 2³=8;墨影科技设计了 30 轴以上的机器人系统架构,三十轴意味着数据与计算复杂度达到 2 的 30 次方,即 10 亿。由此可见,8 与 10 亿的巨大差别,存在于 L2 与 L3 级别对技术的挑战之中。

其四,面对未来,可成长、可迭代大脑的需求:L2 与 L3 等级的变革,被喻为鸿沟跨越,还在于机器人大脑的不同。

L0-L2 等级机器人,其功能既定,无法升级迭代,而墨影移动协作机器人,在面向未来的超复杂 OS 系统技术架构之下,通过 OTA 技术可实现自身不断进化与成长。如墨影移动协作机器人本应用在 CNC 场景,而依托 OTA 技术,购买者可导入新场景模块,实现其他场景应用,如冰淇淋制作、咖啡泡制等,也就是真正实现一个本体可以展示「十八般武艺」,同时也使得机器人自我学习,自我成长做好充足的技术架构储备。

▍落地:L3 第三代机器人领航员墨影科技在实际场景中表现如何?

L3 等级机器人,从四个方面满足了当下与未来的需求,L3 等级机器人在实际场景应用又如何?我们以 L3 等级领航员的墨影科技为参照。基于核心技术,墨影科技推出的 MCR 移动协作机器人在实际场景应用中,也凸显了强大力量。

依旧以 CNC 行业为例,当前 CNC 行业上下料方式主要有「人工、AGV+机械臂、导轨/吊轨机械臂」。

以一千台 CNC 机床的加工厂为例:要实现工厂运转,人工需要数百位,三班倒则需要更多人员,招工难、用工难问题层出不穷;AGV+机械臂的形式,由于机械臂无法移动,每台设备配备一台机械臂,则需要巨大的成本投入,而且部分产品,CNC 加工节拍并不快,往往工作 10S,闲置 10min,造成巨大的资源浪费;导轨式机械臂,虽然可以实现 1 对 5 台机器的照看,但导轨部署改造成本高,产线略调,需要重新改导轨,又需要数个乃至数十个技术人员,夜以继日敲代码,二次开发成本非常高。

墨影科技基于 L3 等级第三代机器人「墨影移动协作机器人(MCR)」提供智能解决方案,可实现单台机器人对接照看十台CNC设备,1000台CNC的代工厂只需要100台移动协作机器人即可实现7天24h小时无休运作。同时墨影机器人应用对场地无改造需求,综合成本非常低。生产产品调整,也只需示教器上对功能模块简单拖拽,即可完成二次部署,边际成本无限趋近于0实现真柔性。

同时,通常实际客户走访发现,不少终端行业在购买了机器人产品后,其需求与实际应用有较大出入,导致难以真正替代人工,出现大量机械臂闲置、报废,而墨影科技从本质上拓展机器人大脑,将机械臂升级为移动协作机器人,变闲置为宝。

▍颠覆:四个方面颠覆式创新,铸就机器人行业传奇

强大的场景应用能力,让墨影科技在激烈的机器人行业竞争中所向披靡。而墨影科技在实现 L2 到 L3 级别的跨越时,也从四个方面实现颠覆式创新,从根本上变革了机器人行业与终端市场的应用。

认知层面:以往的机器人,要实现机械底盘与机械臂的联动,需要机械臂控制器 A、底盘控制器 B,外加一台更高位的控制器 C;它们接受任务时,需要由 C 分配给 A 或 B,再由 A 或 B 分配给剩余的控制器,最后统一回馈给 C,实现同步协同。串联式的三个大脑控制,让这类复合机器人只能实现才能够 A 站点抓取物品,送往 B 站点的非常简单动作。而真正的产线普工,工作内容远远不止于此,他需要面对不同货架,多处搬运拿去,有着极其复杂流程。

墨影移动协作机器人,基于一体化控制,唯一 AI 智控中枢控制移动底盘与机械臂,移动协作一步到位,可实现替代普工复杂作业,颠覆机器人行业及客户对机器人的以往认知。

交付层面:现有机器人交付,往往需要三到五个技术人员,在现场不断的敲打代码,花费数十个工作日完成现场布置。

墨影科技将功能模块化、场景模块化,在应用过程中只需要示教器拖拽即可完成场景应用,客观地将边际成本趋向于 0,实现了交付环节颠覆式创新。

行业层面:墨影科技机器人除了多应用场景可无缝迁移,边际成本无限趋向于 0 外。还可通过 OTA 导入新的场景模块,实现新场景应用,不断升级自身功能。将「一生一次的生意」颠覆为「一生一世的生意」

商业模式层面:以往产线智能升级,买机器人犹如买车,随着使用年限增减,机器人价值不断的折旧,是企业「成本中心」;墨影机器人,替代普工,可复用不同场景,边际成本趋近于 0,同时可实现人工直接替代,为企业带来直接利润。

以 CNC 行业为例,如要实现三班倒,即是 3 个人工替代,单人工成本在 7 至 10 万元/年成本,三个人便是 20 万/年的用工成本,加上管理成本、用工风险,墨影机器人可实现 20 多万的成本节约,成本的稳定节约就意味着客户的稳定收益,作为一笔收益客观的投资,墨影将机器人「成本中心」角色,颠覆为企业「利润中心」。

四方面颠覆式创新,墨影科技用踏实的脚步铸就机器人行业颠覆式创新。

▍专注:2+X,由难到易的降维打击

时代的变革,往往犹如星星之火,可以燎原。

墨影科技作为一家 2019 年成立的机器人企业,在激烈的机器人行业竞争中,却有着不可匹敌的势态。

「别人做不了的我们来做」也正因为此,墨影科技看向了高难度、高复杂度的场景——精密加工产线上下料场景、生化实验操作场景。

精密加工产线上下料场景,设备众多,环境复杂,智能柔性要求极高;生化实验操作场景更是需要机器人有着极高的安全性,以及双臂协作能力。

「挑战复杂场景,可以激发墨影科技技术团队潜能,作出行业天花板级别的产品和技术,将这个技术产品封装好之后,再去简易场景,对其他机器人产品将是降维打击。」墨影科技相关技术人员表示。

据悉,墨影科技核心团队由英国剑桥大学、爱丁堡大学、美国哥伦比亚大学等名校全额奖学金硕博研究员、工程专家组成,团队成员曾经主导美国 NASA 火星机器人、英国 Fair-Space 太空机器人、欧盟 OCRA 离岸设施机器人、美国 NSF 超低功耗物联网芯片、7nm 工艺 GPGPU 等国际级科研项目。公司整体研发及工程人员占比超 70%,硕士以上学历占比超 50%。

基于强大的技术团队,实现高难度场景落地也将为墨影科技带来巨大的市场。

据了解,全国机床保守估计有 800 万台,每年新增量可达 30 万台,一台机器人服务于十台设备,保守预估有着十万台以上的机器人需求。而如生化实验操作场景,基于当前疫情现状,细分场景机器人需求量保守估计也在 5 万台以上。

以 CNC 与生物医药两大行业为依托,实现多行业拓展,墨影科技有着对机器人及终端市场带来变革的事实依据。

▍新时代:机器人行业都是新势力

墨影科技以技术撬动机器人时代巨轮向着新方向前进,本质其实也离不开「需求」二字。

2020 年的疫情,客观上极大效率地推动了机器人产业发展,疫情的爆发让招工难成为最迫切需要解决的问题,各行业第一次把无人化或者机器人替人放到了议事日程上,然而,很多需求 L0、L1、L2 级别的机器人并不能真正满足。

这也意味着新兴机器人企业只要技术够硬,就具有与传统机器人大企业一较高下的可能。相关投资人表示「机器人行业作为硬科技行业,始终是以科技为中心,资历并不代表新技术,谁都有成为行业龙头的可能,这也是资本愿意进入这一赛道的重要原因。」

墨影科技作为 L3 级别第三代机器人领航员,专注于技术研究,努力把技术产品化、产品产能化、产能市场化,短短两年实现如此复杂机器人产品的量产,完全可称作「奥林匹克级别速度」。

群星璀璨的机器人行业,在这么短时间有诸多技术与场景应用的创新,真可谓未来可期。

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