遨博智能：做強(qiáng)中國(guó)協(xié)作機(jī)器人

周鵬云

中國(guó)工程院院士、遨博智能首席科學(xué)家 倪光南

一個(gè)200人的公司，技術(shù)實(shí)力比肩大企業(yè)，機(jī)器人重復(fù)定位精度0.026，國(guó)際領(lǐng)先。獲批國(guó)家高端裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)單位，倪光南院士擔(dān)任首席科學(xué)家;產(chǎn)品銷量全球第二，國(guó)內(nèi)第一，立志成為全球最杰出的協(xié)作機(jī)器人企業(yè)。這便是中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)——遨博（北京）智能科技有限公司。

制造業(yè)智能化升級(jí)成為剛需

在常州市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，一家生產(chǎn)車燈的廠區(qū)內(nèi)，一條車燈生產(chǎn)線上只有1名工人，和他們一起工作的還有7臺(tái)協(xié)作機(jī)器人“同事”。工人主要負(fù)責(zé)維護(hù)產(chǎn)線運(yùn)作，而協(xié)作機(jī)器人則可以協(xié)助他們完成上下料、自動(dòng)裝配、螺絲鎖付、涂膠、檢測(cè)等高重復(fù)性的作業(yè)。

在這條生產(chǎn)線完成自動(dòng)化部署之前，傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)線每條至少4名工人，每個(gè)人要完成2-3道工序，勞動(dòng)強(qiáng)度大、安裝質(zhì)量參差不齊。

柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線的投入使用極大地提升了工廠整體的自動(dòng)化水平，同時(shí)協(xié)作機(jī)器人的使用提升了產(chǎn)線的柔性化水平，可以達(dá)到多個(gè)項(xiàng)目共線生產(chǎn)。

據(jù)介紹，在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面，協(xié)作機(jī)器人工作時(shí)均增加了傳感器對(duì)零部件是否安裝及是否安裝到位進(jìn)行了檢測(cè)，防止漏裝、錯(cuò)裝等現(xiàn)象發(fā)生;在螺絲鎖付時(shí)采用了自動(dòng)鎖付，鎖付扭矩能有效監(jiān)測(cè)，滑牙、漏鎖等都能被有效識(shí)別出來(lái)。車燈裝配柔性生產(chǎn)線運(yùn)行以來(lái)，工人數(shù)由4人減少為1人，人工成本降低了75%;勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了19%;產(chǎn)品不良率由0.6%降低為0.2%。

什么是協(xié)作機(jī)器人？

協(xié)作機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人中的一個(gè)重要的細(xì)分類別，它可以與人在生產(chǎn)線上協(xié)同作戰(zhàn)，充分發(fā)揮機(jī)器人的效率及人類的智能。這種機(jī)器人不僅性價(jià)比高，而且安全方便，能夠極大地促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，被稱為“下一代機(jī)器人”。

相比誕生于上世紀(jì)50年代的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人的顯著特點(diǎn)是安全性更高，不用像負(fù)載重、速度快的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人那樣被“鐵籠”束縛，可以和人親密合作，共同完成任務(wù)。

去年年初突如其來(lái)的疫情，助推了制造業(yè)智能化升級(jí)，包括協(xié)作機(jī)器人在內(nèi)的整個(gè)自動(dòng)化市場(chǎng)的需求被引爆。成立于2015年的遨博（北京）智能科技有限公司是國(guó)內(nèi)首家專業(yè)從事協(xié)作機(jī)器人研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。

“疫情期間，我們的訂單量的確增加了不少?！卞鄄┭芯吭涸洪L(zhǎng)宋仲康說(shuō)，“我們看到了市場(chǎng)的巨大潛力，這跟我們之前預(yù)料的一樣。”

遨博協(xié)作機(jī)器人何以突圍

“傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，因?yàn)橛幸欢ǖ奈ｋU(xiǎn)性，使用中需要用護(hù)欄把人和機(jī)器分開(kāi)，協(xié)作機(jī)器人遇人即停，非常安全?！彼沃倏到榻B，遨博協(xié)作機(jī)器人有安全傳感器，在碰到人的時(shí)候可以自動(dòng)停止。為最大化保證安全性，遨博協(xié)作機(jī)器人還做了冗余設(shè)計(jì)，力傳感器不止一個(gè)。目前，遨博系列協(xié)作機(jī)器人已通過(guò)了中國(guó)CR、歐盟CE、北美NRTL等安全認(rèn)證，還是國(guó)內(nèi)唯一一家通過(guò)ISO13849 PL=d國(guó)際安全認(rèn)證的機(jī)器人產(chǎn)品。

另外，傳統(tǒng)機(jī)器人占地面積大、笨重、操作復(fù)雜、需要專家編程。協(xié)作機(jī)器人可以圖形化編程，一個(gè)高中水平的工人半天時(shí)間就可以學(xué)會(huì)操作。

“遨博i5機(jī)器人自重只有24Kg，一個(gè)人就可以抱起來(lái)，四個(gè)螺絲一擰，電纜和信號(hào)線一連接就可以用了。如果調(diào)換生產(chǎn)線，可以迅速重新部署?！彼沃倏嫡f(shuō)，在遨博協(xié)作機(jī)器人示教系統(tǒng)下，拖動(dòng)機(jī)械臂記錄軌跡就可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)編程。

此外，遨博機(jī)器人靈活開(kāi)放的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)也是其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一，豐富的SDK接口函數(shù)庫(kù)，支持C/C++底層接口函數(shù)庫(kù)、Python底層接口函數(shù)庫(kù)，支持JSON字符串通訊協(xié)議、Lua腳本語(yǔ)言、外設(shè)的擴(kuò)展插件開(kāi)發(fā)等;具備靈活豐富的插件開(kāi)發(fā)框架，包括多種電動(dòng)手爪控制插件、智能相機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng)通訊插件、AGV車控制插件、碼垛工藝包、焊接工藝包、通用傳感器插件等。

據(jù)了解，工業(yè)制造中的一些精準(zhǔn)操作，人工操作會(huì)有一定概率的偏差，進(jìn)而形成耗損。協(xié)作機(jī)器人則會(huì)按照既定的設(shè)定動(dòng)作重復(fù)工作，完全不會(huì)出錯(cuò)。據(jù)國(guó)家機(jī)器人檢測(cè)中心檢測(cè)報(bào)告顯示，遨博i5機(jī)器人的重復(fù)定位精度為0.026mm，性能對(duì)標(biāo)國(guó)際同類型工業(yè)機(jī)器人，優(yōu)于國(guó)際同類型協(xié)作機(jī)器人。

核心技術(shù)自主研發(fā)、

核心部件全國(guó)產(chǎn)

“我們要趕上發(fā)達(dá)國(guó)家，遨博開(kāi)了一個(gè)好頭。遨博協(xié)作機(jī)器人為中國(guó)從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)、走向世界做出了貢獻(xiàn)?！?017年受邀成為遨博智能首席科學(xué)家的中國(guó)工程院院士倪光南曾非常驕傲地說(shuō)到。

倪院士出任遨博智能的首席科學(xué)家，就是看重了遨博協(xié)作機(jī)器人擁有自主可控的核心技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)了核心部件全部國(guó)產(chǎn)化。當(dāng)時(shí)于全球范圍內(nèi)，協(xié)作機(jī)器人都還是很新的領(lǐng)域，中外企業(yè)幾乎在同一起跑線上，倪院士看到了中國(guó)產(chǎn)品彎道超車的機(jī)會(huì)。

在倪光南院士和董事長(zhǎng)魏洪興教授的帶領(lǐng)下，遨博智能形成了強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和深厚的技術(shù)積累，先后攻克了“機(jī)器人操作系統(tǒng)”“一體化關(guān)節(jié)模塊”“關(guān)節(jié)減速器”等一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，取得了具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)突破和系列示范性重要成果。

團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多核異構(gòu)操作系統(tǒng)，在國(guó)際上首次將運(yùn)動(dòng)周期從10ms縮短至1ms以內(nèi);一體化伺服驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)模塊，解決了不同零部件集成設(shè)計(jì)和中空走線的難題，突破了協(xié)作機(jī)器人關(guān)鍵零部件過(guò)去長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的重大核心技術(shù)瓶頸。

“遨博協(xié)作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化，技術(shù)軟硬件自主可控，不受制于人?！彼沃倏到榻B。

遨博智能先后獲批國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、中關(guān)村高新技術(shù)企，被評(píng)為IEEE全球最具潛力協(xié)作機(jī)器人企業(yè)、恰佩克獎(jiǎng)2018年度“最佳銷量獎(jiǎng)”稱號(hào)、2018年度“最具投資價(jià)值獎(jiǎng)”稱號(hào)。遨博協(xié)作機(jī)器人榮獲2017年北京市科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)和2020年中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

得益于自主可控的核心技術(shù)以及良好的企業(yè)管理，遨博智能還被評(píng)為“國(guó)家高端制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)”單位，負(fù)責(zé)起草協(xié)作機(jī)器人制造相關(guān)的企標(biāo)、行標(biāo)和國(guó)標(biāo)。獲批成立國(guó)家級(jí)“協(xié)作機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)工作組”，負(fù)責(zé)起草協(xié)作機(jī)器人本體及集成應(yīng)用領(lǐng)域安全相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

協(xié)作機(jī)器人將開(kāi)啟產(chǎn)業(yè)新生態(tài)

目前，互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的快速發(fā)展，小批量多品種定制化的生產(chǎn)越來(lái)越多，傳統(tǒng)的單一品種大批量的生產(chǎn)模式逐漸轉(zhuǎn)換為按訂單生產(chǎn)個(gè)性化的柔性生產(chǎn)模式，協(xié)作機(jī)器人需求出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè)：到2025年，協(xié)作機(jī)器人將構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人銷量的34%。巴克萊預(yù)測(cè)全球協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)需求量到2025年將達(dá)到70萬(wàn)臺(tái)，銷售額114億美元，相當(dāng)于700億人民幣。

近幾年，國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人及其周邊設(shè)備技術(shù)越來(lái)越成熟，市場(chǎng)需求也越來(lái)越大。協(xié)作機(jī)器人在智能制造的藍(lán)圖中扮演著重要的角色。但單純的機(jī)械臂并無(wú)法獨(dú)自完成應(yīng)用，如何更好的結(jié)合眾多外圍生態(tài)產(chǎn)品集成應(yīng)用案例，成為協(xié)作機(jī)器人企業(yè)必須要攻克的難關(guān)。創(chuàng)立伊始，遨博智能就發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要性。

遨博智能以“生態(tài)共建、合作共贏”為理念，構(gòu)建的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新體系，協(xié)同上下游企業(yè)助推協(xié)作機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展。目前已與國(guó)內(nèi)外眾多知名企業(yè)建立生態(tài)合作，生態(tài)產(chǎn)品涵蓋末端執(zhí)行器、視覺(jué)系統(tǒng)、移動(dòng)平臺(tái)、傳感器、機(jī)器人附件、第三方軟件平臺(tái)六大類，生態(tài)產(chǎn)品達(dá)數(shù)十種之多。國(guó)內(nèi)前簽約合作伙伴已有50多家，如雄克、大寰、Onrobot、因時(shí)科技、德派、Logic Robotics、極智嘉、仙知、所羅門(mén)、SICK、埃爾森、ATI等。

遨博產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)初衷便是為戶提供便捷的應(yīng)用環(huán)境，如遨博與Robotiq、大寰、因時(shí)科技的結(jié)合，用戶購(gòu)買產(chǎn)品后無(wú)需再單獨(dú)開(kāi)發(fā)插件，安裝即可使用。遨博與智能相機(jī)的結(jié)合，降低傳統(tǒng)的定位工裝夾具的投入成本，同時(shí)在編程上也大大簡(jiǎn)化，可以通過(guò)視覺(jué)AI算法，智能規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂軌跡，免去了示教的繁瑣工作。遨博與AGV的結(jié)合，使得工廠的物流系統(tǒng)越來(lái)越智慧，用戶甚至無(wú)需更改原有工廠的布局，便可實(shí)現(xiàn)智能化產(chǎn)線的升級(jí)和改造。

隨著技術(shù)的發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用不僅僅局限于工業(yè)領(lǐng)域，柔性化、智能化的特點(diǎn)使得協(xié)作機(jī)器人在服務(wù)業(yè)中開(kāi)始廣泛應(yīng)用，在無(wú)人零售、智能倉(cāng)儲(chǔ)、醫(yī)療服務(wù)（按摩、手術(shù)）、餐飲服務(wù)、智能檢驗(yàn)等服務(wù)業(yè)、特種領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

有一天，我們可能會(huì)生活在一個(gè)像電影《機(jī)器人總動(dòng)員》那樣滿是機(jī)器人的世界里。你覺(jué)得，這一天還有多遠(yuǎn)？

（本文選自“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中關(guān)村”）