协作机器人的中国崛起机器人企业未来如何制胜?
image 工业机器人 07/13

【深度】协作机器人的中国崛起  机器人企业未来如何制胜?

近年来,伴随着3C行业机器换人的步伐越来越快,轻工业机器人,尤其是协作机器人呈现高速增长态势。市场需求的推动下,协作机器人产品也在加速发展。2014年前后,国外著名机器人企业纷纷推出了各自的协作机器人产品。自2017年,一大批国产协作机器人产品涌现,老牌公司和一些新兴创业公司一起,组成了强大的国产协作机器人阵营。

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7月4日到7月7日的CIROS2018中国国际机器人展上,大多机器人展商都展出了自己的协作机器人,其中,在今年年初就获得了5000万元A轮融资,主要用于协作机器人的量产的艾利特更是携全线产品参展,这是艾利特工业机器人部门启动后参加的第一次大型展会,中国机器人网的小编采访到艾利特CTO孙恺博士来了解艾利特的发展布局。

始于控制器、而不止于控制器

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艾利特于2014年年底成立,2016年6月开发出第一款产品——ERC200机器人控制器,产品一出即拿到朗玛峰创投的1500万pre-A轮融资,旨在将控制系统产品化。

自pre-A轮融资至今不过一年多光景,艾利特已在原先产品系列化的基础上进行了延伸,不仅完善了机器人控制器,还开发了驱控一体单元,这两款产品都已经上线销售。

艾利特自主研发的机器人控制器以及驱控一体单元系列产品集高性能多核ARM处理器、混合实时操作系统、先进轨迹控制算法、大容量FPGA、高速伺服总线、新概念示教、混合传感技术为一体,率先在国内实现完全自主化,已实现量产,并广泛应用于焊接、打磨、喷涂、人机智能协作、机器人物联网等高端产业应用领域。

艾利特作为控制器制造领域的佼佼者,为何要开始研发机器人整机?对此孙恺博士解释道:艾利特做机器人整机并不是突发奇想,而是从创立之初就做好了规划。控制器是机器人的核心零部件之一,是机器人的大脑,从工业控制这些简单的动作行为和工艺的实现,到机器人的人机交互,再到机器人的自主决策,都是由控制器来实现。

沿着控制器这条主线,艾利特依序从传统的工业机器人运动控制,延伸到协作机器人人机共融的控制功能,再深入到人机智能,实现从小脑到大脑的进化。秉持这一理念,艾利特的技术拼图正在逐步丰满和完善:机器人硬件、算法、操作系统、离线编程、集成工艺,全线产品的布局均为自主研发。

有了前期的大量积累与准备,做机器人就是水到渠成了。

让机器人看得见、更聪明

“没有智能,是无法真正做到协作的。”孙恺坚信这一点。为了实现机器人具备和人一样的“智能”这一远大目标,艾利特的协作机器人在设计之初就考虑了与计算机视觉和AI技术的结合。

艾利特一直在推广人工智能+协作机器人的概念。在完成机器人硬件、算法、操作系统、离线编程、集成工艺,全线产品的布局后,研发重点将集中在视觉系统和AI运算。视觉是艾利特未来发展重要的部分,分为两大方向:面向工业,突出准确率,处理速度;面向服务业,侧重不同物体的分类和识别,可用于商场、超市、图书馆、餐饮等公共环境,以及物流行业包裹识别分拣等行业。

艾利特智能视觉系统,采用先进的图像处理、机器学习及人工智能技术,可满足用户从平面到三维,从视觉到控制的一套可定制化的视觉解决方案:表面残缺检测、单一规则形状物体抓取、运动物体识别与抓取、堆叠规则形状物体抓取、随机混杂物体抓取以及柔性物体抓取。

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艾利特协作机器人系统——EC66协作机器人+EG230智能爪手+EliteVision机器视觉就做了一个很好的展示。

艾利特EC66协作机器人自重17.5公斤、负载6公斤、工作半径900mm,最大速度可达2.8米/秒,其控制算法通过制定合理的优化函数/权函数来实现针对效率、能量、安全性、柔顺法、避障等高阶需求的实现综合求解。

EliteVision机器视觉搭载了最新的深度神经网络(DNN)技术,基于自主研发的物体识别、抓取位姿预测算法,  引导机器人实现对随机刚性物体的精确抓取。该系统通过2D和3D数据的融合,降低深度视觉传感器的精度要求,  提高抓取成功率,增加抓取系统的通用性,  并支持混杂物体抓取,可广泛应用于3C、物流、零售、餐饮等行业,为工业环境的“智能工人”和服务业机器人的抓取应用提供坚实基础。

全线布局、步步为营

艾利特作为一家集产品研发、生产、组装、测试、销售、售后、系统集成于一体的机器人企业,通过4年的高速发展,已完成机器人全产品线布局,孙恺总结了艾利特目前的三条技术主线:

第一条主线是“运动控制”,包括轨迹规划、动力学、驱控一体、七轴规划、多通道多机协作、AI动力学和AI轨迹规划等。

第二条主线为“人机协作”,包括一体化关节、拖动示教和碰撞检测、多传感器融合、自主避障、主动安全、人机群协作。

第三条主线是“人工智能”,包括机器视觉、深度学习和强化学习、语音语义学习、行为学习。

从这三条技术主线中延伸出了三大产品:

第一类产品是工业机器人控制系统。包括面前全系工业机器人本体的机器人控制器,以及面向20公斤以下负载机器人的驱控一体单元,支持焊接、码垛、喷涂、打磨等多种工艺。

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第二类产品是协作机器人,包括面向搬运、装配的6轴6公斤、7轴5公斤协作机器人,以及明年将推出的3kg、10kg系列化协作机器人产品,以及双臂协作机器人。

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第三类产品是工业机器人整机。包括通用6轴、SCARA、焊接、码垛4个主要系列,未来这4个系列将不断扩充并最终覆盖全系工业机器人。

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厚积薄发、未来可期

在中国国际机器人展上,艾利特带来了全线产品,只有七轴协作机器人EC75由于运输原因缺席,孙恺介绍,七轴机器人的活动性最接近人的手臂,长远看是一个发展方向。EC75利用7个关节自由度控制末端的6个位姿变量,因而拥有独特的“零空间”,可以使一种末端位姿对应关节空间内的无限多组解,极大地提高了操控的灵活性。

与传统的6自由度机器人相比,在实现末端位姿控制的同时,还可以充分利用其冗余自由度实现躲避空间障碍物、回避奇异构型、回避关节角位置极限、优化各关节力矩等众多独特功能。

孙恺认为,现在由于成本、制造难度和需求还没有达到一个平衡点,所以当下市场上的协作机器人还是以六轴为主,但未来协作机器人必然是七轴的天下,9月份工博会上EC75一定会与大家见面。

谈到未来的发展方向规划,孙恺说:“在今后一两年,艾利特的新产品研发重点将集中在服务机器人,真正的机器人应该是能够‘手脑配合’,既有执行能力,又具备思考能力。随着AI和相关控制技术的进步,机器人的结构设计也会与时俱进,最终的产品形态将是类人的智能双臂机器人。”

关于艾利特

艾利特科技有限公司(以下简称艾利特,包括所属关联公司:苏州艾利特机器人有限公司(母公司),苏州艾利特智能自动化有限公司,北京艾利特科技有限公司)成立于2014年8月,是一家由北京航空航天大学、清华大学、美国哥伦比亚大学博士及博士后发起成立的创新型精英企业。

艾利特机器人技术研发中心坐落于北京中关村核心地带,其中研发人员约50名,90%以上为硕士及以上学历,均来自国内外各大名校,核心团队拥有15年以上机器人相关研发经验。同时,艾利特在苏州工业园区规划有近万平米生产研发基地,已于2018年3月投产,各类工业机器人年产规模可达5000台。艾利特在机器人核心部件控制系统/伺服驱动系统、智能视觉系统、协作机器人以及各类工业机器人的研发和生产上处于国内领先地位,其中机器人控制技术已处于国际领先水平。

未来,艾利特还将在机器人研发、生产、智能化解决方案等方面持续投入,以卓越的技术实力、精湛的生产工艺、严谨务实的工作作风推进产业进程,引领“智能工人”新时代,助力中国制造走向世界。

简介:
近年来,伴随着3C行业机器换人的步伐越来越快,轻工业机器人,尤其是协作机器人呈现...
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