題圖來(lái)自：視覺(jué)中國(guó)
大約半年前，美國(guó)智能協(xié)作機(jī)器人初創(chuàng)公司Miso Robotics獲得了一筆非?？捎^的訂單，他們所研發(fā)的用于協(xié)助快餐廳廚師制作漢堡的手臂型機(jī)器人Flippy，被美國(guó)漢堡連鎖店品牌卡利堡（CaliBurger）一次性采購(gòu)了50臺(tái)，這些機(jī)器人將被送往各個(gè)連鎖店的廚房中，主要負(fù)責(zé)肉餅、奶酪、漢堡面包夾層在煎板上的煎烤。
Flippy協(xié)作機(jī)器人自動(dòng)煎烤漢堡食材
Flippy基于其搭載的熱量傳感器、3D攝像頭等感知設(shè)備，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)識(shí)別每一樣食材，及其在高溫煎烤時(shí)不同階段的狀態(tài)。所以通過(guò)“觀察”食材的煎烤情況，F(xiàn)lippy就可以同步使用機(jī)器臂為食材翻面，直至烤到適合的狀態(tài)，再裝盤(pán)交給漢堡廚師在下一個(gè)環(huán)節(jié)制作出漢堡包的成品。
Flippy的使用價(jià)值，一方面在于對(duì)于比較容易發(fā)生燙傷危險(xiǎn)的漢堡包食材煎烤環(huán)節(jié)，在今后都可以交給機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化處理，解放了人力；另一方面，機(jī)器人參與漢堡包關(guān)鍵環(huán)節(jié)的制作，還可以提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化成本，進(jìn)而提高連鎖店在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
實(shí)際上，Miso Robotics的案例最值得我們注意的一點(diǎn)在于，智能協(xié)作機(jī)器人大有從傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)，走向更廣泛的細(xì)分領(lǐng)域之勢(shì)，甚至如果在需求得到滿(mǎn)足的前提下，智能協(xié)作機(jī)器人還有望走進(jìn)家庭，比如今后可能會(huì)見(jiàn)到家庭版的Flippy機(jī)器人游刃有余地協(xié)助我們處理食材，或者做更多我們希望他去做的事。
在上個(gè)月于北京亦莊舉辦的2017世界機(jī)器人大會(huì)上，琳瑯滿(mǎn)目、不同品類(lèi)的機(jī)器人展品不禁令人感覺(jué)應(yīng)接不暇。其中，不少企業(yè)展示的機(jī)械臂形態(tài)的協(xié)作機(jī)器人是其中的亮點(diǎn)之一。
在展會(huì)上你既能看到很多機(jī)械臂可以像阿法狗那樣，與人對(duì)弈圍棋或五子棋，也可以發(fā)現(xiàn)他們非常聰明地根據(jù)人所下達(dá)的指令，精準(zhǔn)的搬運(yùn)各種物體，完成3D打印任務(wù)，或者進(jìn)行書(shū)寫(xiě)和繪畫(huà)，甚至為你端茶送水。
對(duì)于“協(xié)作機(jī)器人”我們顧名思義的話，就可以想象到它并不能完全取代人類(lèi)完成某一件事，相對(duì)它的價(jià)值，是幫助人們減少更多繁復(fù)而枯燥的勞動(dòng)，在工作變得可以更輕松的同時(shí)，人們還可以有更多的時(shí)間和空間思考如何做出進(jìn)一步創(chuàng)新。
通過(guò)世界機(jī)器人大會(huì)可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，除了諸如中國(guó)航天、哈工大機(jī)器人集團(tuán)、沈陽(yáng)新松機(jī)器人等國(guó)內(nèi)大型專(zhuān)業(yè)機(jī)械與機(jī)器人企業(yè)展出協(xié)作機(jī)器人之外，隨著市場(chǎng)需求的潛在推動(dòng)，越來(lái)越多的初創(chuàng)機(jī)器人公司也注意到協(xié)作機(jī)器人廣泛的市場(chǎng)前景，并致力于將相關(guān)的產(chǎn)品，推向不同的細(xì)分領(lǐng)域。
今年以來(lái)，初創(chuàng)型協(xié)作機(jī)器人公司，迎來(lái)融資的小高潮。這些企業(yè)大多從事智能化臂型協(xié)作機(jī)器人的自主研發(fā)，或?yàn)閭鹘y(tǒng)臂型機(jī)器人提供智能升級(jí)或精細(xì)化作業(yè)的能力，其中大多數(shù)公司都是年輕的初創(chuàng)企業(yè)。
與此同時(shí)，老牌機(jī)器人公司也在加緊協(xié)作機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新，使之應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的快速變化，并有的放矢地拓展新市場(chǎng)。
除了在機(jī)體的設(shè)計(jì)上變得更輕巧易用之外，協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展其實(shí)已經(jīng)呈現(xiàn)出不少趨勢(shì)，它們包括:
機(jī)械結(jié)構(gòu)的仿生化。臂型的協(xié)作機(jī)器人此前大多應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，或者幫助流水線上的工人分揀物品，而機(jī)械臂越接近于人手臂的結(jié)構(gòu)，相對(duì)就能處理更精細(xì)的任務(wù)。
目前市場(chǎng)主流的六軸、七軸機(jī)械臂已經(jīng)足夠滿(mǎn)足機(jī)械臂的位移和基本操作，但門(mén)檻在于機(jī)械臂抓取端的機(jī)械手仿生化技術(shù)，是否可以令協(xié)作機(jī)器人更自如地抓起更小巧的物體。目前，三指變胞手，以及柔性仿生機(jī)械手，都屬于提高協(xié)作機(jī)器人抓取能力的前沿技術(shù)。例如8月份剛剛完成天使輪融資的大寰機(jī)器人，提供了成本更低的三指變胞手的自主研發(fā)技術(shù)；總部位于北京的軟體機(jī)器人科技，則在世界機(jī)器人大會(huì)上提供了軟體仿生機(jī)械手的相關(guān)解決方案。
以自動(dòng)化為目的的人工智能化。對(duì)于傳統(tǒng)的臂型協(xié)作機(jī)器人來(lái)說(shuō)，以往作業(yè)時(shí)需要根據(jù)具體的需求，由專(zhuān)業(yè)人員設(shè)定好機(jī)械臂的行動(dòng)軌跡進(jìn)行作業(yè)，如果更換作業(yè)任務(wù)時(shí)，則需再次調(diào)整機(jī)械臂的作業(yè)線路。協(xié)作機(jī)器人的人工智能化，主要體現(xiàn)在被賦予了計(jì)算機(jī)視覺(jué)，使之能通過(guò)“觀察”，更自動(dòng)化地處理一些任務(wù)。
比如對(duì)于會(huì)下圍棋和五子棋，或者能識(shí)別水杯和零食并將其揀起的協(xié)作機(jī)器人來(lái)說(shuō)，其所具備的基本能力便是其機(jī)身上搭載的單目攝像頭，或在機(jī)械臂的一旁搭載的雙目立體視覺(jué)方案，從而使機(jī)械臂具有作業(yè)范圍內(nèi)的視野。其中，自動(dòng)化碼垛（貨物搬運(yùn)及整齊碼放）是機(jī)械臂基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)結(jié)合在物流分揀場(chǎng)景中的一個(gè)重要應(yīng)用，它既適用于物流倉(cāng)庫(kù)的小型貨物搬運(yùn)，也適用于港口等大型物流集散區(qū)的集裝箱搬運(yùn)，在很大程度上，這種自動(dòng)化手段減少人為干預(yù)，并可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)間斷作業(yè)。
此外，人機(jī)交互近來(lái)也成為協(xié)作機(jī)器人機(jī)械臂的一個(gè)技術(shù)分支，對(duì)語(yǔ)音和語(yǔ)義的識(shí)別旨在進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作流程。例如最近麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（MIT CSAIL）就研發(fā)了可以根據(jù)語(yǔ)義來(lái)不斷學(xué)習(xí)和理解語(yǔ)境的人機(jī)交互系統(tǒng)，而該系統(tǒng)率先被集成在一臺(tái)協(xié)作機(jī)器人的身上。市場(chǎng)中，為了降低使用門(mén)檻，一些廠商也使用了自然語(yǔ)言識(shí)別類(lèi)人工智能公司的開(kāi)放技術(shù)，讓協(xié)作機(jī)器人具備基本的語(yǔ)音控制和交互能力。
與其它前沿技術(shù)融合。比如與AR技術(shù)整合提高作業(yè)效率，就非常有代表性。正如同樣具有工業(yè)協(xié)作價(jià)值的還有可穿戴設(shè)備AR眼鏡，在2017世界機(jī)器人大會(huì)上，新松機(jī)器人率先拿出了他們的“協(xié)作機(jī)器人+AR眼鏡”的解決方案，用于產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原材料加工監(jiān)測(cè)。
新松機(jī)器人的協(xié)作機(jī)器人+AR眼鏡解決方案
方案中所采用的微軟的AR眼鏡Hololens，主要幫助作業(yè)人員指導(dǎo)由機(jī)械臂在完成上料、下料環(huán)節(jié)后的檢測(cè)工作，AR眼鏡的屏幕將通過(guò)自身攝像頭和軟件所賦能的識(shí)別能力，指導(dǎo)作業(yè)人員完成檢測(cè)工作。無(wú)獨(dú)有偶，作為世界機(jī)器人大會(huì)上的參展商，協(xié)作機(jī)器人初創(chuàng)公司艾利特也希望借助支持識(shí)別三維深度信息的AR眼鏡，用手勢(shì)來(lái)遠(yuǎn)程操控機(jī)械臂的運(yùn)轉(zhuǎn)，旨在提高操作效率和安全性。
未來(lái)在很大程度上，智能協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用舞臺(tái)仍立足于B端行業(yè)市場(chǎng)。例如最近，耐克與今年5月取得新一輪融資的智能協(xié)作機(jī)器人公司Grabit（耐克也是這家公司的早期投資方）達(dá)成了自動(dòng)化生產(chǎn)力方面的合作，Grabit將向耐克在全球的工廠，提供用于自動(dòng)化制作球鞋鞋面的手臂機(jī)器人，而Grabit的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于其擁有靜電吸附方面的專(zhuān)利和附加在機(jī)器上的智能化技術(shù)，這些能力在滿(mǎn)足制作球鞋鞋面的同時(shí)，還擺脫了以往需要大量數(shù)百人力手工參與鞋面制作的流程——現(xiàn)在，兩三個(gè)人倒班配合機(jī)器人去做就可以了。
耐克希望通過(guò)這樣的自動(dòng)化生產(chǎn)力部署，把工廠開(kāi)到美國(guó)和一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，并把人力方面的成本放在一個(gè)相對(duì)次要的位置上。
在今年5月份獲得了Pre-A融資、為傳統(tǒng)機(jī)器人提供智能化技術(shù)的初創(chuàng)公司梅卡曼德機(jī)器人的創(chuàng)始人邵天蘭看來(lái)，本質(zhì)上，未來(lái)發(fā)展中國(guó)家制造行業(yè)的人口紅利逐漸消失，社會(huì)教育水平的提升，新一代年輕群體素質(zhì)水平的體少，都讓傳統(tǒng)工業(yè)制造的成本不斷飆升；中國(guó)的傳統(tǒng)工業(yè)在趨勢(shì)上一定是朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，并不會(huì)再有退路。而早期的自動(dòng)化機(jī)器人由于操作難度較大，很難在所有的工業(yè)領(lǐng)域得到普及，但依托于機(jī)器視覺(jué)、人機(jī)交互等人工智能技術(shù)而迭代的智能化協(xié)作機(jī)器人，在應(yīng)用難度得到大幅降低的同時(shí)，更能有望在眾多細(xì)分行業(yè)領(lǐng)域得到普及。
準(zhǔn)備開(kāi)啟下一輪融資的協(xié)作機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)鎂伽機(jī)器人，其創(chuàng)始人黃瑜清同樣肯定了有機(jī)器人參與的工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于效率和成本的優(yōu)化是必然結(jié)果。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，取代工人去做那些繁復(fù)、危險(xiǎn)、有污染的工作，剝奪這些工作崗位，并且提供全時(shí)段的作業(yè)能力，也將是必然趨勢(shì)。
而在協(xié)作機(jī)器人向行業(yè)市場(chǎng)滲透之時(shí)，市場(chǎng)中那些越來(lái)越輕量化，并且成本得到有效降低的同類(lèi)產(chǎn)品，還有望進(jìn)入到C端市場(chǎng)，為家庭和個(gè)人提供服務(wù)。
例如在協(xié)作機(jī)器人初創(chuàng)公司越疆科技的創(chuàng)始人兼CEO劉培超看來(lái)，機(jī)械臂型的機(jī)器人產(chǎn)品，如今在技術(shù)操作難度和輕巧度方面，已經(jīng)有能力和機(jī)會(huì)在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)大展拳腳。
劉培超提到，在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)械臂型的協(xié)作機(jī)器人已成為家庭生活中的創(chuàng)造工具，針對(duì)激光雕刻、3D打印、繪畫(huà)等藝術(shù)創(chuàng)作需求，甚至是作為家庭烹飪的協(xié)力助手，以及為機(jī)器人編程提供支持，開(kāi)發(fā)面向更多生活中需要的自動(dòng)化服務(wù)，都提供了有效的幫助。因而協(xié)作機(jī)器人之于消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，和專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)同樣頗具良好的銷(xiāo)售前景。
正如從事智能機(jī)器人與機(jī)械臂型機(jī)器人研究多年的美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)計(jì)算機(jī)與工程學(xué)院教授孫宇總結(jié)認(rèn)為，從五六十年代以機(jī)械臂為主的協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)解決某一具體的需求，到八十年代專(zhuān)注于機(jī)械臂抓手本身的研究，再到進(jìn)入21世紀(jì)后研究人員賦能人工智能，提高作業(yè)精度和自動(dòng)化水平，開(kāi)始進(jìn)一步分解協(xié)作機(jī)器人的任務(wù)使命滿(mǎn)足各種社會(huì)需求。
總之，協(xié)作機(jī)器人離我們工作與生活的方方面面都非常近了，不是嗎？
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機(jī)器人離走近生活又近了一步。