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因时机器人:国产灵巧手崛起 市场应用不再难以落地

作者:1号机器人网记者 释儒道2019-6-4 18:48:37

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图:因时机器人CEO 蔡颖鹏

过去两年,当国内服务机器人企业想为自己的机器人装上手时,发现小小一只手掌价格动不动就是超10万元/台以上,这让很多机器人企业望而却步。而且国内大多灵巧手产品都是海外进口。


考虑到机器人制造成本,市面上很少有服务机器人产品是具备能动的双手,这双类似人类双手的机械手,我们称之为“灵巧手”。


这两年来,越来越多的国内企业开始进入到灵巧手领域精耕,也使得市面上出现众多的国产灵巧手产品,如今,国内少部分灵巧手企业已具备自主研发的能力,也形成自己的核心竞争力。


北京因时机器人科技有限公司(以下简称:因时机器人)就是其中之一,因时机器人CEO蔡颖鹏说:“因时机器人在机械传动、传感器和控制系统方面拥有多年的技术积累,掌握灵巧手核心零部件技术和产品解决方案。因时机器人已经累计服务了近百家海内外客户。”


从过去灵巧手动辄数十万元/台的价格,到现在数万元/台的价格,再到数千元/台的价格,在灵巧手价格走低的趋势上,国产灵巧手产品贡献颇多,这也使得灵巧手产品市场应用,不再因价格高而难以落地。


1号机器人网记者:过去,我们对机器人灵巧手的印象是价格昂贵,目前国产灵巧手售价是怎样?国内哪些领域有开始应用机器人灵巧手?


蔡颖鹏:国内灵巧手售价范围相差很大,每个厂商的方案不一样,应用场景也不尽相同。最便宜的千元级舵机方案灵巧手,可以用于创客教育;万元级具备操作能力的灵巧手可以用于机器人和假肢;还有些数十万元的高自由度灵巧手,可以用于科研领域。


随着灵巧手产品技术成熟和成本下降,市场拓展也逐渐打开局面,如灵巧手在科研教育领域的应用,目前是很热门;然后在服务机器人领域,特别是身高1米以上的机器人,也开始在使用灵巧手并逐步放量;最后是在医疗康复领域,残疾人使用的假肢也是一个刚需市场。


1号机器人网记者:因时机器人灵巧手的优势体现在哪些方面?你们的技术核心是哪一块?


蔡颖鹏:

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图:因时机器人灵巧手产品

我们的优势体现在三个方面:第一个方面是核心零部件自主研发;第二个方面是传动机构、传感器和控制算法;第三个方面是成本控制。


核心零部件指的是微型直线伺服驱动器,我们已经把微型马达、微型减速器、力传感器、驱动控制系统等等植入到伺服驱动器里,而且体积很小,放在灵巧手的手掌内,无需占用手臂的空间。目前越来越多的灵巧手都采用了微型直线伺服驱动器作为核心部件,逐渐形成灵巧手产品的主流方案。


1号机器人网记者:灵巧手都涉及哪些关键零部件?这些关键零部件是否依赖海外?


蔡颖鹏:国内厂家的灵巧手方案各有不同,我们的核心部件是微型直线伺服驱动器。


微型直线伺服驱动器内部除了部分芯片是采购海外品牌外,其它大多是因时自主研发的。后续会考虑采用国产芯片替代。


另外,部分灵巧手企业是采用德国或瑞士的电机,因此,成本非常高。


1号机器人网记者:目前灵巧手技术,让机器人去倒一杯水是否可以做到? 


蔡颖鹏:灵巧手只是一个操作终端,还需要加上机械臂。如果是在一些固定的场景下,通过算法是可以实现让灵巧手自主去倒水这个动作。


如果配合机器视觉,通过对环境和物体进行识别和定位,可以进一步规划灵巧手的运动去实现一些抓取操作。当然,目前的机器视觉对环境比较依赖,比如光线会对它有影响,所以对场景会有一定的限制。


1号机器人网记者:那现阶段的灵巧手可以抓取哪些物体?


蔡颖鹏:常规物体(体积不是特别大,也不是特别小),基本都可以抓取。比如让灵巧手去拿钥匙开门,打开冰箱,抓取水果、鸡蛋、面包等等,这些动作都是可以通过编程实现。


1号机器人网记者:从技术的角度去讲,灵巧手下一步的技术发展方向是怎样?


蔡颖鹏:首先是灵活性,人类的手是非常灵活的,可以做各种各样的动作,但目前灵巧手灵活度还是比较有限;灵巧手的自由度一旦增加,对于控制算法、可靠性和成本都提出了很高的要求。


其次是安全性,当灵巧手去触碰物体的时候,要确保不会伤害到物体,也不会对自身造成损坏。


最后是传感器,灵巧手对各种环境和物体的适应性需要依赖丰富的传感器信息,对于传感器的体积、精度、响应和成本都提出了很高的要求。


我认为这些都是今后两年技术的发展方向。


1号机器人网记者:从科幻影片里,我们看到机器人的手臂很灵活,甚至灵活度超过人类的手臂,如果以科幻影片里的灵巧手为目标,你认为还需要花费多久时间进行研发?


蔡颖鹏:要实现科幻电影里的效果,除了灵巧手外,还需要机械臂、传感器和智能算法的全面提升。就灵巧手本身而言,我认为未来十年内灵巧手本体部分有机会达到科幻影片里的水平。


我们首先要解决微型伺服驱动器技术,要求小体积、大功率,能够安装在灵巧手的手掌内甚至是手指内。它是灵巧手的动力源,控制手指各个关节的运动。


要达到科幻影片里的水平,需要新型的驱动技术,目前的驱动主要是靠小型电机,但是电机的效率、功率密度、噪音等,都已达到瓶颈,接下来可能需要一种新型驱动技术的突破。


就目前的技术发展速度而言,我认为未来十年内,灵巧手是非常有机会达到科幻影片里的水平。除了灵巧手硬件的提升,传感和控制系统也会有跨越式发展,通过AI技术,可以让机器人自主去识别杯子,并倒水给主人,机器人的操作能力和活动空间将会更加广阔。届时机器人可以做更多的事情,不管是照顾老人孩子,还是做家务,大部分工作都可以由机器人去完成。


1号机器人网记者:最后一个问题,未来一年内,国产灵巧手是否存在降价的空间?大概幅度会是多少?


蔡颖鹏:我个人判断,未来一年内灵巧手终端售价不会有太大的变化,随着市场玩家的增加,市场竞争可能会带来一定的价格下调,但降幅不会太高,预计在20%以内。


至于B端用户的采购价,主要取决于采购量。而我们除了出售灵巧手成品外,也可以提供核心零部件和解决方案,包括一些定制开发和联合开发服务等。

(本文版权归1号机器人网所有,未经许可不得转载。)
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