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ROBOT INDUSTRY
波士頓動力Atlas歷經(jīng)14年迭代,投入超20億美元;軟銀Pepper耗時7年方才盈利。人形機器人賽道需要馬拉松選手,扎根技術(shù)、降低成本,耐心等待人形機器人從黎明走向曙光。
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金沙江創(chuàng)投管理合伙人朱嘯虎高調(diào)宣布“批量退出人形機器人”,經(jīng)緯創(chuàng)投創(chuàng)始人張穎指出“時間拉長,人形機器人賽道一定能出大公司”,敦鴻資產(chǎn)合伙人俞文超強調(diào)“未來三至五年,人形機器人最大的機會在于ToB,制造業(yè)和商業(yè)服務(wù)”。眾多投資人都在傳遞一個共同的信息:人形機器人賽道不能短期逐利,需要技術(shù)沉淀和耐心等待。
柏奧尼克機器人(寧波)有限公司(以下簡稱“PNDbotics”)亦是相同觀點的踐行者。PNDbotic品牌市場負責(zé)人梁騏鈞表示,人形機器人是一個很考驗綜合實力的行業(yè),不僅要有對未來市場的洞察力,還需要有足夠經(jīng)驗的累積與突破創(chuàng)新的實力,雖然目前還沒有達到規(guī)模化和成熟商業(yè)化,但伴隨著技術(shù)迭代與成本降低,這條賽道的堅守者會看到曙光。
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深度仿人滿足跨場景需求
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作為國內(nèi)最早布局通用人形機器人的企業(yè)之一,PNDbotic的核心研發(fā)團隊深耕機器人領(lǐng)域十余年,深信唯有深度模擬人類的肢體結(jié)構(gòu)與運動邏輯,搭建全尺寸通用人形架構(gòu),才能以單一本體覆蓋工業(yè)制造、高危作業(yè)、家庭服務(wù)等跨場景需求,從根本上降低規(guī)模化應(yīng)用的成本。
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圖1 Adam手握毛筆寫福字
在本體結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,PNDbotic自主研發(fā)的人形機器人Adam系列產(chǎn)品,率先將V字形髖部結(jié)構(gòu)用于人形機器人,在增加髖部關(guān)節(jié)運動范圍的同時,解決了人形機器人因肩髖寬度差異產(chǎn)生的影響,提高了機器人全身運動控制能力的同時,有效降低運動關(guān)節(jié)電機的損耗,大幅降低使用成本。
在腰部設(shè)計上,PNDbotic采用三自由度設(shè)計,使機器人能夠在完成上半身旋轉(zhuǎn)的同時,實現(xiàn)彎腰動作,提高了機器人的作業(yè)能力,擴展了任務(wù)范圍。在機器人腳踝及跟腱部分,通過采用碳纖維材料進行一體成型設(shè)計,實現(xiàn)了機器人步伐的輕量化,確保機器人在各種環(huán)境下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性,同時全新的腳踝跟腱設(shè)計,可以讓機器人在相同運動范圍內(nèi)擁有更高的運動精度。
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通信系統(tǒng)實現(xiàn)“一線通全身”
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對人形機器人而言,機內(nèi)通信系統(tǒng)可以看作是它的神經(jīng)中樞,不僅承擔(dān)各執(zhí)行器的控制信號傳輸,還是傳感器信息回傳的關(guān)鍵。
人形機器人涉及多種類、多樣式、多部位的執(zhí)行器和控制器,傳統(tǒng)方案通常采用單對單接線的方式進行連接,這也很多人形機器人本體上存在大量裸露線纜的原因。實現(xiàn)機內(nèi)通信系統(tǒng)的高實時性、高可靠性、抗干擾、低功耗,是人形機器人實現(xiàn)動作快速、準確協(xié)調(diào)的關(guān)鍵。
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圖2 Adam進行自然步態(tài)行走
在場景測試中,PNDbotic發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)數(shù)目的增加,提高了控制信號的通信負載,在控制多關(guān)節(jié)協(xié)同運動時,也對機器人通信系統(tǒng)的通信速率和實時性提出了更高要求。因此,如何解決因數(shù)據(jù)量和通信需求而妥協(xié)的多種傳輸協(xié)議并存問題,成為人形機器人突破的關(guān)鍵。
為了解決多協(xié)議、多線纜的人形機器人機內(nèi)控制系統(tǒng)問題,PNDbotic自研高實時性PND-Network通信網(wǎng)絡(luò),保證高性能的同時,兼顧拓展的靈活性,適用于多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),實現(xiàn)全身系統(tǒng)級通信的毫秒級響應(yīng),做到了“一線通全身”。
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核心零部件實現(xiàn)自主研發(fā)
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PNDbotic實現(xiàn)了一體化、模塊化的高性能準直驅(qū)執(zhí)行器PSA、機器人控制單元RCU、電池 BMS 等核心零部件的自研,結(jié)合自建PND智能制造中心的精密制造能力,保障了硬件的高性能與低成本。
此外,PNDbotic自主研發(fā)了用于數(shù)據(jù)采集和操作抓取訓(xùn)練的一體化平臺Adam-U。Adam—U配備6自由度靈巧手和3自由度腰部,能夠?qū)崿F(xiàn)人形機器人上半身的全類型訓(xùn)練任務(wù),結(jié)合自主研發(fā)的上身動作捕捉系統(tǒng),能夠幫助人形機器人準確收集動作數(shù)據(jù),提升類人操作能力。
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圖3 Adam登上寧波春晚舞臺
針對模擬到真實(sim2real)的核心挑戰(zhàn),PNDbotic依托數(shù)十年積累的工程經(jīng)驗,自研深度強化學(xué)習(xí)框架,通過自建仿真體系完成超百萬次復(fù)雜動作訓(xùn)練,使Adam快速優(yōu)化行走步態(tài)。依托全面優(yōu)化的Sim-to-Real流程,成功將仿真策略遷移到現(xiàn)實世界,顯著提升了機器人的魯棒性和環(huán)境適應(yīng)能力,進一步縮短了機器人從開發(fā)到落地的應(yīng)用周期。
隨著PNDbotic全球首款通用人形機器人進入量產(chǎn)階段,人形機器人從實驗室走向千行百業(yè)的步伐再次提速,不斷印證“最像人的機器人,才能真正替代人”的行業(yè)共識。“在這場屬于人形機器人的馬拉松長跑中,我們已經(jīng)準備了十年,打磨的不僅是人形機器人技術(shù),更是屬于中國智造的硬實力。”梁騏鈞說道。
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