王世全：掀開工業(yè)機(jī)器人制作新篇章

亞兵

王世全和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一項(xiàng)突破機(jī)器人能力上限的革命性技術(shù)，開拓了一個(gè)更大的增量市場(chǎng)。

未來(lái)，在制造業(yè)、醫(yī)療、航空等領(lǐng)域，幫我們完成枯燥、危險(xiǎn)工作的，是機(jī)器人;到了家里，正包攬家務(wù)活的，也是機(jī)器人。這些聽起來(lái)像科幻片中的場(chǎng)景，正是全球技術(shù)領(lǐng)先的AI機(jī)器人公司“非夕”（Flexiv）致力于實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

今年上半年，德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，一個(gè)名為“拂曉”的機(jī)械臂精彩亮相，引起了全世界的高度關(guān)注。“拂曉”不僅在人類推搡干預(yù)下穩(wěn)定地保持高效工作，還在極不確定的工作環(huán)境中出色完成拋光、插拔等任務(wù)，強(qiáng)大的穩(wěn)定性和靈巧智能震驚了現(xiàn)場(chǎng)的所有人?！胺鲿浴闭缢拿忠粯樱嬉粋€(gè)嶄新的機(jī)器人時(shí)代開啟了。

“拂曉”的創(chuàng)造團(tuán)隊(duì)正是王世全和他的小伙伴們。80后王世全是廣東汕頭人，目前是非夕的聯(lián)合創(chuàng)始人和CEO。

硬科技要革新機(jī)器人行業(yè)

王世全在家鄉(xiāng)求學(xué)時(shí)期，成績(jī)優(yōu)異，就讀于汕頭市金山中學(xué)，2008年考入浙江大學(xué)。在浙大，竺可楨學(xué)院是為優(yōu)秀本科學(xué)生實(shí)施“特別培養(yǎng)”的重點(diǎn)學(xué)院，有特殊的輔修班，工高班（工程高級(jí)教育班）就是其中之一。

工高班在所有工科中，每年挑選40人左右形成一個(gè)特珠的班級(jí)，周六日上課，王世全就是這其中之一。他當(dāng)時(shí)的專業(yè)是機(jī)械電子，但工高班能學(xué)到的還有光電、熱力、計(jì)算機(jī)等方面，綜合素質(zhì)大大提升。王世全也接觸到很多機(jī)器人的東西，參加各種競(jìng)賽以及數(shù)學(xué)建模比賽等，形成了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2011年，王世全在浙大智控所主導(dǎo)完成當(dāng)年熱門的四足機(jī)器人項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)一年的設(shè)計(jì)打磨，機(jī)器狗與初始版本看似沒有太多“進(jìn)化”，卻在上百次細(xì)節(jié)調(diào)整與迭代中有了質(zhì)的改變?！澳嵌螘r(shí)間的收獲，就是明白設(shè)計(jì)上的一些小缺點(diǎn)，雖然在一開始影響不大，但隨著迭代，這些缺點(diǎn)都會(huì)被放大，所以要精益求精，我深刻體會(huì)到簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)和完美主義的強(qiáng)大力量?！蓖跏廊貞浀馈?/p>

到斯坦福大學(xué)讀博后，王世全更深入地學(xué)習(xí)機(jī)器人，擁有深厚硬件基礎(chǔ)的他，將更多精力放在偏計(jì)算機(jī)、人工智能和機(jī)器人學(xué)上去。與力控相關(guān)、仿生狀態(tài)、類人的機(jī)器人，在復(fù)雜不確定的環(huán)境下去運(yùn)動(dòng)工作，也是當(dāng)時(shí)做的課題?！斑^(guò)去的經(jīng)歷，都是現(xiàn)在的鋪墊?！蓖跏廊钣畜w會(huì)地說(shuō)。

后來(lái)，他與幾位斯坦福校友逐漸產(chǎn)生了一個(gè)想法：是否能將仿生控制技術(shù)與自動(dòng)化機(jī)器人相結(jié)合，讓機(jī)器人能夠通過(guò)力覺控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)識(shí)別物體軟硬度、物體位置等信息并進(jìn)行靈活操作的能力，從而在更多場(chǎng)景輔助或代替人類工作？

2016年，非夕成立。三年時(shí)間里，王世全帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)埋頭技術(shù)研發(fā)，圍繞自適應(yīng)性進(jìn)行了軟硬件一體化的顛覆式設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作式機(jī)器人的不足，將機(jī)器人的通用性和智能化程度提升到一個(gè)新的層面。

“自適應(yīng)”先人一步

非夕機(jī)械臂區(qū)別于其他工業(yè)機(jī)械臂的地方，用一個(gè)詞概括，就是“自適應(yīng)”。自適應(yīng)性有三個(gè)主要特點(diǎn)：誤差容忍度高、抗干擾性強(qiáng)及可遷移工作能力強(qiáng)，這可以很好地解決自動(dòng)化改造行業(yè)的三個(gè)痛點(diǎn)：1.現(xiàn)有的機(jī)器人大多還是服務(wù)于某些特定場(chǎng)景，或從事某些結(jié)構(gòu)化的工作，而像加工一些柔軟的零件或產(chǎn)品時(shí)，機(jī)器人便很難精確處理;2.商品和服務(wù)都已開始往多品種、柔性化的方向發(fā)展，但現(xiàn)有的機(jī)器人系統(tǒng)大多只能服務(wù)于同一個(gè)場(chǎng)景或同一種產(chǎn)品;3.現(xiàn)有工業(yè)或服務(wù)類機(jī)器人受限于生產(chǎn)水平和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還難以在復(fù)雜且開放的環(huán)境下工作，這使得機(jī)器人能夠從事的工作范圍很有限。具體可應(yīng)用到汽車行業(yè)、白家電、3C電子、家具樂器、航空高鐵等等拋光的部分;3C電子產(chǎn)品、汽車、醫(yī)療設(shè)備等生產(chǎn)線的組裝裝配上。

機(jī)器人只是一個(gè)物理載體，背后依賴大量技術(shù)研發(fā)和實(shí)踐，傳統(tǒng)技術(shù)如IT、互聯(lián)網(wǎng)、電信等，新興技術(shù)如大數(shù)據(jù)、新材料、人工智能等。為了讓機(jī)械臂擁有這樣智能、可靠、抗干擾性強(qiáng)的工作能力，在資本支持下，這個(gè)有近百個(gè)AI（人工智能）及機(jī)器人工程師的團(tuán)隊(duì)用三年時(shí)間完成了三個(gè)方面的技術(shù)儲(chǔ)備：機(jī)器人本體、AI視覺及層級(jí)式機(jī)器人智能。

在機(jī)器人本體方面，非夕完成了新型關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、各關(guān)節(jié)和末端的新型高性能扭矩和力覺傳感器、高性能關(guān)節(jié)扭矩控制硬件以及基于力覺控制的全新整機(jī)實(shí)時(shí)控制規(guī)劃算法?！斑@是從硬件底層到系統(tǒng)頂層的全面革新，機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)高性能的復(fù)雜力控，提供和人類相似的精巧操作以及手感?！蓖跏廊榻B。

另一方面，機(jī)器人本體的技術(shù)突破結(jié)合AI視覺及深度學(xué)習(xí)技術(shù)，讓非夕機(jī)器人擁有實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜環(huán)境物體的識(shí)別定位、決策學(xué)習(xí)和模仿學(xué)習(xí)能力。而層級(jí)式的機(jī)器人智能控制系統(tǒng)，使非夕能夠深度融合力覺及視覺能力，讓機(jī)器人能夠完成大量過(guò)去機(jī)器人難以完成的任務(wù)。

舉個(gè)例子，拋光家具的時(shí)候，每一塊家具的原料或多或少都有一定的誤差，非夕機(jī)械臂依靠力度的手感，按照粗略的視覺形狀，就可以模擬人的方式操作。不再需要對(duì)家具做精密的掃描和定位。由于拋光行業(yè)屬于高危行業(yè)，粉塵對(duì)肺部危害很嚴(yán)重，另一方面，拋光技術(shù)含量高，要求施力均勻，培訓(xùn)成本高，周期長(zhǎng)，這樣一來(lái)，問題都可以解決。

另一方面，在3C（計(jì)算機(jī)類、通信類和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的統(tǒng)稱）電子產(chǎn)品的生產(chǎn)線，更新迭代很快，幾乎一年一換，在組裝裝配模塊依然需要人工把微小的零件，通過(guò)很精密的方式扣合組裝到一起。按照傳統(tǒng)的機(jī)械臂的工作方式，通過(guò)位置來(lái)判斷組裝，容易壓壞，良品率較低。非夕的機(jī)械臂可以依靠手感，精準(zhǔn)控制力度完成組裝。另外，在更換產(chǎn)線的時(shí)候，一般的專機(jī)需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間重新調(diào)整，而非夕機(jī)器人可以適應(yīng)調(diào)整不同的產(chǎn)線，不需要額外的調(diào)機(jī)時(shí)間，通過(guò)手眼配合，實(shí)現(xiàn)主線的柔性、解決來(lái)料的偏差問題、品種的變化，整個(gè)生產(chǎn)線就以更柔性的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

開辟增量市場(chǎng)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)298.2億美元，同比增長(zhǎng)28.5%。其中工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為168.2億美元，根據(jù)Mordor Intelligence預(yù)測(cè)，2019年至2024年間，全球機(jī)器人市場(chǎng)將以25%的年增長(zhǎng)率不斷擴(kuò)大，很可能形成千億市場(chǎng)。

“在過(guò)去的50年里，工業(yè)自動(dòng)化在有限的范圍內(nèi)緩慢而反復(fù)地升級(jí)，因?yàn)槊總€(gè)人都朝著一個(gè)方向工作：更快、更準(zhǔn)確，這必然會(huì)達(dá)到上限。我們創(chuàng)造了一項(xiàng)突破機(jī)器人能力上限的革命性技術(shù)，并開拓了一個(gè)更大的增量市場(chǎng)。”王世全說(shuō)。

不可否認(rèn)，機(jī)器人的市場(chǎng)前景是輝煌的，但這并不能代表機(jī)器人的真實(shí)水平，目前大多數(shù)機(jī)器人還只能做一些簡(jiǎn)單的工作，距離真正拿下百億美元市場(chǎng)，還有一段距離。

商業(yè)化上，非夕避開競(jìng)爭(zhēng)激烈的紅海，選擇開辟傳統(tǒng)機(jī)械臂無(wú)法解決的棘手問題，目前聚焦于三大應(yīng)用領(lǐng)域，插拔裝配、曲面作業(yè)和抓取分揀，而這其中非夕首先聚焦的幾個(gè)解決方案包括：第一，工廠中帶線纜的接插頭的插拔工作，由于線纜的形狀都不一樣、纏繞情況不一樣，目前這種廣泛存在的工作，依然還由人類完成;第二，精密零部件的裝配，精密程度大于視覺輔助的方式能夠定位的程度，目前這部分工作也基本依靠人力，或者價(jià)格很貴的專機(jī)線;第三，軟性材料的表面處理，比如鋁合金、木制品、復(fù)合材料、塑料、橡膠等，表面需要打磨、去毛刺、拋光，打粗等等的工作。

以上三個(gè)方向都是遷移性較高、部署速度快、自動(dòng)化行業(yè)很棘手的、附加價(jià)值高的問題。這也是非夕未來(lái)希望深入挖掘的三個(gè)方向，同時(shí)王世希望開發(fā)更多機(jī)器人技能，涵蓋更多行業(yè)的痛點(diǎn)，尤其是高端制造業(yè)。另外，機(jī)器人在服務(wù)業(yè)的應(yīng)用也是非夕探索的一大方向。

正如非夕投資方、高榕資本創(chuàng)始合伙人岳斌所說(shuō)：“很難得看到一家創(chuàng)業(yè)公司從0到1地開發(fā)出了新型機(jī)械臂，創(chuàng)新式地實(shí)現(xiàn)了精確的力覺控制系統(tǒng)，并融合了領(lǐng)先的AI技術(shù)。非夕擁有一流的團(tuán)隊(duì)，未來(lái)的發(fā)展空間巨大?！?/p>

（編輯 周靜 charm1121@sina.com）