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機(jī)器人創(chuàng)新還是作妖?這有份權(quán)威鑒定指南 2022-04-26 14:28:36  來源:36氪

作為一張已經(jīng)持續(xù)十年的榜單,RBR 50 不僅成為衡量全球機(jī)器人行業(yè)增長的重要指標(biāo)之一,也被視為全球機(jī)器人創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)力的指針。

梳理2022年榜單,我們可以了解行業(yè)老炮、入榜新銳重要貢獻(xiàn),領(lǐng)略前沿創(chuàng)新風(fēng)向和行業(yè)趨勢,還能據(jù)此鑒別機(jī)器人領(lǐng)域的創(chuàng)新與作妖。

最近, 《機(jī)器人商業(yè)評論》(Robotics Business Review,RBR) 公布2022年 RBR 50 創(chuàng)新獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)呙麊危ㄍ暾駟我娢哪?/p>

每年春暖花開,RBR 50 都會如期而至,表彰過去一年具有前瞻性思維的組織以及具有影響力的創(chuàng)新。作為一張已經(jīng)持續(xù)十年的榜單,它不僅成為衡量全球機(jī)器人行業(yè)增長的重要指標(biāo)之一,也被視為全球機(jī)器人創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)力的指針。

「對于機(jī)器人行業(yè)來說,創(chuàng)新的作用和影響力從未如此之大?!?WTWH Media (《機(jī)器人商業(yè)評論》所屬集團(tuán))機(jī)器人副總裁Dan Kara 表示,今年榜單強(qiáng)調(diào)了那些關(guān)鍵創(chuàng)新,以及從事這些創(chuàng)新的組織。

和過去兩屆一樣,2022年榜單依舊將創(chuàng)新劃分三類:商業(yè)和管理(創(chuàng)新)、技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)(創(chuàng)新),以及應(yīng)用和市場(創(chuàng)新)。

商業(yè)和管理類,側(cè)重表彰企業(yè)管理方面實(shí)踐,也是入選企業(yè)組織最少的一類。2022年有3家機(jī)器人入榜。

技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)類,主要表彰具有積極市場潛力的商業(yè)解決方案,往往集中了榜單中絕大部分選手。2022年共有36家組織因新商業(yè)解決方案入選。

應(yīng)用與市場類,旨在表彰開辟新應(yīng)用或者新市場的企業(yè)和組織,也包括對現(xiàn)有市場方案的改善(比如降本增效)。2022年有11家入選該類別。

值得一提的是,今年一共有四家中國機(jī)器人公司上榜,也是過去幾年中上榜中國公司最多的一年。他們分別是靈動(dòng)科技、海柔創(chuàng)新、立鏢機(jī)器人和藍(lán)胖子機(jī)器智能(Dorabot),均與AMR、物流應(yīng)用場景密切相關(guān)。

通過梳理,我們發(fā)現(xiàn)這次榜單中的幾個(gè)主要?jiǎng)?chuàng)新趨勢。

1、AMR 成為「新陳代謝」最為旺盛的創(chuàng)新領(lǐng)域。絕大多數(shù)上榜公司都在致力于更新、更高效的 AMR,包括四家中國機(jī)器人公司。除了被廣泛應(yīng)用于倉儲物流,有公司還將 AMR 應(yīng)用家庭環(huán)境,推出家用自主移動(dòng)機(jī)器人。

2、3D 視覺感知技術(shù)對于 AMR 的崛起功不可沒。這一技術(shù)也正被更多地應(yīng)用到自動(dòng)駕駛、關(guān)節(jié)機(jī)器人等領(lǐng)域,幫助機(jī)器人更好地感知環(huán)境,實(shí)現(xiàn)更高自主性也更易于部署。不少公司圍繞機(jī)器感知進(jìn)行創(chuàng)新,成為本次榜單又一大亮點(diǎn)。

3、如果你對無人機(jī)印象還停留在遠(yuǎn)離人群的室外開闊場地中運(yùn)行,本次榜單會增大你的腦洞。據(jù) ABI Research 稱,目前室內(nèi)無人機(jī)在整個(gè)市場中的占比不超過 2%,幾家入選公司正致力于開辟室內(nèi)無人機(jī)市場。另外,致力于四足機(jī)器人商用的兩家公司也值得關(guān)注。

4、無論是制造業(yè)、農(nóng)業(yè)還是公共事業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新,大多都與3D視覺感知、CV技術(shù)的垂直應(yīng)用有關(guān)。

5、作為榜單評選單位眼中「顯而易見的贏家」,一些最前沿領(lǐng)域創(chuàng)新都來自美國,再次彰顯美國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先。作為典型的低調(diào)實(shí)力派,以色列創(chuàng)業(yè)公司表現(xiàn)也不容忽視。

01 自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR):最大的創(chuàng)新?lián)u籃

疫情對倉儲物流自動(dòng)化的催化作用,使得零售商、制造業(yè)等行業(yè)需要更加彈性、敏捷和高效的作業(yè)。較之傳統(tǒng) AGV,配備先進(jìn)感知和智能系統(tǒng)的 AMR 正在重新定義倉儲物流機(jī)器人。

AMR 絕對是中國機(jī)器人公司的「福地」。與核心零部件受制于外人的工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域不同,除了擁有足夠豐富的場景試驗(yàn)田(發(fā)達(dá)的電商、「世界工廠」地位)以及 AI 、5G 領(lǐng)域優(yōu)勢,中國移動(dòng)機(jī)器人企業(yè)在視覺感知、調(diào)度技術(shù)等方面都走在前。兩次上榜 RBR50 的極智嘉是AMR 領(lǐng)軍企業(yè),此次入榜的四家機(jī)器人公司也是該領(lǐng)域資深玩家。

今年,立鏢機(jī)器人(浙江企業(yè))因其推出了以第一代分揀機(jī)器人為基礎(chǔ)的全新3D分揀系統(tǒng)而入榜。該系統(tǒng)包括 3D 模式運(yùn)行的分揀機(jī)器人、貨架式包裝箱收集網(wǎng)格、平面分揀機(jī)器人、分揀機(jī)器人操作平臺以及后臺控制軟件系統(tǒng)。

新商業(yè)方案可以將原有分揀網(wǎng)格從幾百個(gè)迅速擴(kuò)展到成千上萬個(gè),每單層模塊分揀效率達(dá)到每小時(shí) 3000 個(gè)揀點(diǎn)。其模塊化設(shè)計(jì),具有靈活的可擴(kuò)展性,可以快速、分階段部署。

立鏢機(jī)器人新推出的全新3D分揀系統(tǒng)

與常見的「貨架到人」AGV 及立體倉庫等解決方案不同,海柔創(chuàng)新(深圳企業(yè))的庫寶箱式倉儲機(jī)器人系統(tǒng)(HAIPICK ACR system)以「貨箱」為單位,實(shí)現(xiàn)「料箱到人」。高效的貨箱到人及全流程的自動(dòng)化解決方案,不僅提升了訂單命中率,更賦予倉庫柔性,無需對改建所有基礎(chǔ)設(shè)施即可實(shí)現(xiàn)安裝。同時(shí),還可實(shí)現(xiàn)80%-130%的存儲密度提升,人效增長3-4倍。

HAIPICK A42 在飛利浦家電工廠

靈動(dòng)科技(北京企業(yè))與TCL合作,實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)5G ARM 部署。在一個(gè)合作項(xiàng)目中,靈動(dòng)科技在 TCL 惠州工廠部署了數(shù)十臺 Max 300 頂升(Max 300 Lift AMR),用以運(yùn)送生產(chǎn)資料。這些 AMR 具有 360o 障礙物檢測和避讓功能,適合于在繁忙的工廠內(nèi)作業(yè),無論 wifi 覆蓋范圍內(nèi)盲點(diǎn)如何,5G 連接都可覆蓋到現(xiàn)場任何一臺 AMR。部署后,工廠生產(chǎn)率提高,對勞動(dòng)力的依賴減少,庫存周轉(zhuǎn)也更快。

作為美國聯(lián)邦快遞在中國投入使用的首個(gè)分揀機(jī)器人,藍(lán)胖子機(jī)器智能(深圳企業(yè))分揀機(jī)器人 DoraSorter 被用于聯(lián)邦快遞位于廣州的華南電子商務(wù)貨件分揀中心(該中心占地面積約為 5200 平方米),處理來自華南地區(qū)電子商務(wù)客戶的進(jìn)出口小型包裹,根據(jù)包裹目的地進(jìn)行分揀。在其高精度、每小時(shí)處理1000 件包裹的作業(yè)能力協(xié)助下,聯(lián)邦快遞承受住了高峰季節(jié)的大量貨物分揀壓力。

藍(lán)胖子機(jī)器智能的分揀機(jī)器人DoraSorter 被用于聯(lián)邦快遞位于廣州的華南電子商務(wù)貨件分揀中心。DoraSorter是可配置的,允許部署和應(yīng)用于各種場景。

看完中國廠商的答卷, 不妨再看看國外機(jī)器人公司的腦洞,很有意思。

例如,AMR 廠商 Grey Orange (美國)和 Tompkins Robotics (美國) 干脆聯(lián)手,集合各自優(yōu)勢元素,提出了非常獨(dú)特的「零步行」履行解決方案。

首先,GreyOrange Ranger 貨物對人系統(tǒng),會將庫存貨架移動(dòng)到人類員工身邊。然后,Ranger 移動(dòng)機(jī)器人會給人類員工展示某個(gè)用戶訂單的 SKU。在軟件系統(tǒng)指導(dǎo)下,人類員工會從庫存貨架上提取正確的SKU數(shù)量,并將其放到等待的 Tompkins t-Sort 機(jī)器人上,由其移送到等待訂單箱。

揀選人員始終固定在一個(gè)地方,安全完成數(shù)百個(gè)訂單,公司稱其為「零步行」解決方案。據(jù)稱,電子商務(wù)零售商可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)超過 500 到 1,000 個(gè)單位的揀貨率,還為員工提供更符合人體工程學(xué)的工作環(huán)境。

Grey Orange 和 Tompkins Robotics聯(lián)手推出的「零步行」履行解決方案。

FlexQube (瑞典)的腦洞更有意思。這家公司曾開發(fā)了推車 eQart,基于獨(dú)創(chuàng)的智能模塊化系統(tǒng),可定制化滿足制造業(yè)、倉儲物流客戶的各種物料搬運(yùn)需求。特斯拉、西門子、亞馬遜都是它的客戶。

去年,他們推出 eQart Navigator,一種獨(dú)特的 AMR 系統(tǒng),里面配備了安全裝置、導(dǎo)航堆棧和電池,就像給手推車配備了一臺「智能拖拉機(jī)」。推車連接到 eQart 平臺后,Navigator 可以牽引 eQart 在工廠內(nèi)自主行動(dòng),手動(dòng)推車立刻升級成 AMR。

更有趣的是,過去每臺 eQart 推車偶爾也需要排隊(duì)充電,這會影響工作效率?,F(xiàn)在,「拖拉機(jī)」在驅(qū)動(dòng)推車來回移動(dòng)時(shí),也順便給它們充了電,進(jìn)而提高了物料搬運(yùn)效率。

從左到右分別是:不同型號推車 eQart,以及 「拖拉機(jī)」eQart Navigator。

去年,iRobot 前 CTOTom Wagner 創(chuàng)立的 Berkshire Gray (美國)推出了具有識別功能的Robotic Shuttle Put Wall (RSPW) 。工作人員手動(dòng)給貨品掃碼后,機(jī)器人會自動(dòng)將其放置分播墻(put wall)準(zhǔn)確位置。該系統(tǒng)可配置成一個(gè) RSPW 同時(shí)處理 240 個(gè)訂單,相當(dāng)于將訂單履行能力提高了三倍(相對于手工)。

RSPW 幾乎可以處理所有典型 SKU,無需額外員工,并能與任何現(xiàn)有流程(包括機(jī)器人、傳送帶和基于手動(dòng)的運(yùn)輸方法)集成,最大限度地減少對正在作業(yè)的干擾。

Berkshire Grey 新 RSPW 系統(tǒng)旨在幫助緩解電子商務(wù)訂單履行中的人員短缺問題。

自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人正在以快速的步伐部署在世界各地的工廠,倉庫和履行中心,接踵而來的挑戰(zhàn)之一就是,如何讓不同廠家的 ARM 遵守相同「道路規(guī)則」,實(shí)現(xiàn)安全、高效協(xié)作?

為此,非營利組織器人技術(shù)創(chuàng)新中心 MassRobotics (美國)發(fā)布了首個(gè)針對AMR 的互操作性標(biāo)準(zhǔn)(并因此上榜)。該標(biāo)準(zhǔn)支持來自多個(gè)供應(yīng)商 AMR 無縫集成到全球各地的工廠、倉儲、配送和履行中心作業(yè)流程中,實(shí)現(xiàn)安全、高效的協(xié)同。

除了高效協(xié)作,與移動(dòng)機(jī)器人無線通信也是一個(gè)挑戰(zhàn)。借助 5G ,AMR 有望在倉儲、工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)低延遲無線通信。去年,Verizon 新業(yè)務(wù)孵化小組宣布成立一個(gè)新的業(yè)務(wù)部門——機(jī)器人業(yè)務(wù)技術(shù) (RBT)。RTG 專注于 5G 通信/邊緣計(jì)算,特別是無人機(jī)和移動(dòng)機(jī)器人的軟件開發(fā)。這也是美國領(lǐng)先 5G 無線基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商Verizon 今年再度上榜的原因。

大多數(shù)創(chuàng)新致力于企業(yè)服務(wù)(2B),畢竟,為家庭制造機(jī)器人要困難得多。Labrador Systems(美國)卻是榜單中唯一一家嘗試將面向倉儲等領(lǐng)域 AMR 用于家庭環(huán)境的家用機(jī)器人的公司。

在 2022 年國際消費(fèi)電子展上,Labrador Systems 推出了家用機(jī)器人 Retriever(高端型號) 和 Caddy (縮略版)移動(dòng)機(jī)器人,幫助行動(dòng)不便的目標(biāo)用戶(比如老年人、殘疾人)在家中運(yùn)送物品,幫助行動(dòng)不便人士應(yīng)對日常生活中的挑戰(zhàn)。

Labrador Systems 亮點(diǎn)在于將面向2B領(lǐng)域的AMR 用于家庭環(huán)境,幫助行動(dòng)不便人士應(yīng)對日常生活中的挑戰(zhàn)。

02機(jī)器感知:更安全、更民主、更快市場化

當(dāng) AMR、自動(dòng)駕駛汽車和關(guān)節(jié)機(jī)器人想要融入人群里工作,它們必須配備攝像頭、雷達(dá)和其他傳感器等額外安全系統(tǒng),避免碰撞(物和人)。

圍繞機(jī)器感知進(jìn)行創(chuàng)新首先體現(xiàn)在一些新的機(jī)器感知產(chǎn)品推出,提升機(jī)器人安全性。例如,激光雷達(dá)公司 Aeva (美國)宣布推出 4D 激光雷達(dá) Aeries II,專為汽車和卡車運(yùn)輸行業(yè)設(shè)計(jì)。

與其他激光雷達(dá)系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)別正在于,Aeries II 激光雷達(dá)解決方案既可以感知遠(yuǎn)處的物體,也可以測量它們的瞬時(shí)速度。也就是說,它可以區(qū)分靜態(tài)和移動(dòng)物體,比如迎面而來的車輛。這種能力,再加上 Aeries II 的高分辨率和操作魯棒性,提高了使用該系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛車輛的安全性和性能。

實(shí)踐中,AMR 、 AGV 這類機(jī)器人易出現(xiàn)諸如碰撞等問題,導(dǎo)致高昂維修成本甚至貨物破損、生產(chǎn)停工,最壞的情況是造成人身傷害。一套更加安全可靠的三維空間感知系統(tǒng),非常有必要。

與其他傳感器系統(tǒng)相比(例如激光雷達(dá)),超聲波傳感器使用脈沖、高頻聲波和飛行時(shí)間測量來確定與物體的距離,其優(yōu)勢在于,它們可以探測到物體,而不管物體表面的構(gòu)成,也不懼挑戰(zhàn)性條件(天氣、反射等)。因此,傳統(tǒng)一維超聲傳感器的諸多特性,使其適合于近距離目標(biāo)檢測和避障。

Toposens 模仿蝙蝠回聲定位,推出即插即用 3D 防撞處理單元。

然而,一維超聲傳感器視野有限,無法檢測到三維空間中的物體。因此,Toposens 公司(德國)模仿蝙蝠回聲定位,推出即插即用 3D 防撞的處理單元,既具有傳統(tǒng)一維超聲傳感器的優(yōu)點(diǎn)又能提供更大的傳感覆蓋范圍,為 3D 感知提供豐富可靠的數(shù)據(jù),非常適合作為 AMR、AGV 和其他類型機(jī)器人系統(tǒng)的傳感解決方案。

第二類創(chuàng)新致力于加速集成了 3D 傳感器產(chǎn)品的上市時(shí)間。3D 傳感器曾一度很昂貴也很難找到,不過近五年,一切都改變了。硬件方面正不斷商用化,其價(jià)格迅速下降,同時(shí)性能也得到了顯著改善。但在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域,3D 傳感器技術(shù)對大多數(shù)客戶來說仍然比較復(fù)雜。

例如,3D 攝像頭初創(chuàng)公司 Outsight (法國)發(fā)現(xiàn),不少激光雷達(dá)制造商提供了各種規(guī)格不同的傳感器,不同產(chǎn)品面向的領(lǐng)域也各異,即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的工程團(tuán)隊(duì),要從數(shù)十個(gè)硬件供應(yīng)商和一百多種不帶標(biāo)準(zhǔn)的可用產(chǎn)品中評估、選擇和使用合適的激光雷達(dá)傳感器,非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力,也延長了產(chǎn)品上市時(shí)間。

去年,他們推出增強(qiáng)型 LiDAR Box(ALB),首個(gè)實(shí)時(shí)激光雷達(dá)軟件引擎,允許應(yīng)用程序開發(fā)人員和集成商無縫使用所有硬件供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù),大大簡化了激光雷達(dá)解決方案的集成。

Tangram Vision 公司(美國)也深刻體會到整合和配置各種傳感器方面遭遇的難題。傳感器的操作范圍和視野,是決定深度傳感器是否適合機(jī)器人應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo),但人們很難輕易在一個(gè)地方找到所有相關(guān)信息。

Tangram Vision深度傳感器比較工具的截圖。

Tangram Vision 創(chuàng)建了一個(gè)可以輕松、有趣比較不同深度傳感器的工具,幫助機(jī)器人開發(fā)人員輕松可視化并比較深度傳感器范圍和視野,迅速篩選出需要進(jìn)行認(rèn)真評估的模型。

第三,不少公司致力于「機(jī)器感知民主化」,間接推動(dòng)自動(dòng)駕駛、AMR、無人機(jī)的普及。大的頭部企業(yè)擁有一定的開發(fā)能力,但畢竟少數(shù),自身資源有限的小型企業(yè)仍是大多數(shù),他們需要借助生態(tài),更快將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用起來。

例如,AMR 廠商 Avular (荷蘭)推出了 Essentials 平臺,一個(gè)為企業(yè)家和工程師服務(wù)的模塊化平臺(包括計(jì)算、連接和通信、感知和導(dǎo)航模塊),以簡化機(jī)器人開發(fā),可將產(chǎn)品上市時(shí)間和成本降低多達(dá) 50%。

2021年,RGoRobotics 公司(以色列)研發(fā)的感知引擎可以賦能 AMR,使其在復(fù)雜環(huán)境中探測障礙物,識別人和其他機(jī)器,自主操作。該感知引擎由正在申請專利的計(jì)算機(jī)視覺和人工智能技術(shù)組成,可以運(yùn)行在低功耗、超低成本的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上,支持低成本、消費(fèi)級移動(dòng)產(chǎn)品的部署。

高通旗下 ModalAI 發(fā)布了 VOXL CAM 感知引擎,一種只有信用卡大小、可插拔的印刷電路板 (PCB),具有強(qiáng)大計(jì)算、成像和導(dǎo)航能力,幫助開發(fā)者快速、輕松地打造更小、更智能、更安全的機(jī)器人、無人機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

03四足機(jī)器人與室內(nèi)無人機(jī)

有兩家入榜公司致力于四足機(jī)器人商業(yè)化。一家是大名鼎鼎的「老炮」波士頓動(dòng)力,也是榜單???。另一家公司非常年輕,成立于2021年,名叫 Swiss-Mile。

Swiss-Mile 背景可不簡單,是一家源自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院( ETH Zurich)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的初創(chuàng)企業(yè)。它們改進(jìn)了著名的ANYmal 四足機(jī)器人,給它們配備了輪子。而 ANYmal 正是 ANYbotics 推出的四足機(jī)器人,也是一家源自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的公司。

Swiss-Mile 的輪腿四足機(jī)器人猶如直排輪高手,流暢地上下樓梯、翻越從未遇到過障礙物,需要時(shí)甚至可以抬起任何一條裝有輪子的「腿」,可被用于地圖繪制、檢查、救災(zāi)和物流等場景。

Swiss-Mile 致力于商業(yè)化輪腿四足機(jī)器人。

波士頓動(dòng)力創(chuàng)始人馬克·雷伯特 (Marc Raibert) 曾表示,輪腿混合機(jī)器人系統(tǒng)可以在世界任何地方使用,因?yàn)樗竷扇涿馈?。波士頓動(dòng)力也曾推出輪腿混合的 Handle 機(jī)器人,不過,最后演變?yōu)橄涫降?Stretch。

這一次,波士頓動(dòng)力因其推出的 Spot 平臺——Spot Enterprise 而入榜。過去一兩年,公司一直致力于商業(yè)化 Spot。Scout 軟件產(chǎn)品允許用戶在任何有網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限的地方控制 Spot ,而 Enterprise 平臺的推出不僅減少了人工干預(yù)的需要,也提供了更大的操作靈活性。這些產(chǎn)品擴(kuò)大了 Spot 四足機(jī)器人能力范圍,也為新應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

如果你對無人機(jī)印象還停留在遠(yuǎn)離人類的室外開闊場地中運(yùn)行,本次榜單會增大你的腦洞。據(jù) ABI Research 稱,目前室內(nèi)無人機(jī)在整個(gè)市場中的占比不超過 2%,以下幾家入選公司正致力于開辟室內(nèi)無人機(jī)市場。

Cleo Robotics 推出了Dronut X1 ,一款風(fēng)道式風(fēng)扇設(shè)計(jì)的無人機(jī)。專利推力矢量技術(shù)使得無人機(jī)在沒有外露旋翼葉片的情況下,也能在飛行中保持穩(wěn)定(包括GPS受限環(huán)境),可以在靠近人、敏感設(shè)備和狹窄空間(例如坦克里、需要爬行空間)作業(yè)。

Dronut X1 ,一款風(fēng)道式風(fēng)扇設(shè)計(jì)的無人機(jī)。

Indoor Robotics 公司對室內(nèi)無人機(jī)的應(yīng)用前景表示樂觀,例如,檢查地下隧道、管道等。室內(nèi)無人機(jī)的主要挑戰(zhàn)是自主性,Indoor Robotics 推出了開發(fā)自主室內(nèi)無人機(jī)所需的堆棧,使其能夠自主著陸和起飛、為電池充電、導(dǎo)航、避開障礙物并執(zhí)行復(fù)雜任務(wù),將自主性提升到新的水平。

Corvus Robotics 開發(fā)了用于庫存管理的全自動(dòng)無人機(jī)。不需要任何額外的基準(zhǔn)或條形碼標(biāo)簽,無人機(jī)可以在設(shè)施周圍穿行,還能將 SKU 與 3D 空間中的插槽聯(lián)系起來,以跟蹤庫存水平。該無人機(jī)可以在一小時(shí)內(nèi)掃描 200-400 個(gè)托盤位置,并且可以在沒有 wifi 的情況下運(yùn)行,制造商無需擔(dān)心「死角」。

043D視覺感知在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)應(yīng)用

今年上榜的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新,比制造業(yè)的有趣。不過,這些創(chuàng)新幾乎都與3D視覺感知、CV技術(shù)的創(chuàng)造性應(yīng)用有關(guān)。

花在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新心思不少,大多來自美國,也挺有意思。例如,加州初創(chuàng)公司 Pharm Robotics 推出了奶牛牧場健康自動(dòng)化中心Sureshot 。

當(dāng)奶牛離開牛棚時(shí),系統(tǒng)會自動(dòng)識別奶牛釋放需求接種疫苗,如果需要,奶牛會被保險(xiǎn)杠自動(dòng)固定在一個(gè)合適的位置,經(jīng)由掃描后,系統(tǒng)會根據(jù)確定的疫苗種類,由一支機(jī)械臂將疫苗注射到牛的脖子上。

每次接種都會被自動(dòng)記錄在 Pharm 乳制品管理軟件中,并通過RFID標(biāo)簽與奶牛相連。農(nóng)民可以從電腦上查看記錄,如果有任何問題,他們會得到通知。

Pharm Robotics使用 Fanuc 工業(yè)機(jī)器人完成接種工作,藥物就放在機(jī)械臂旁邊的冷卻裝置里,借由蠕動(dòng)泵和傳感器監(jiān)測,精確劑量流向機(jī)械臂末端,并被注射到牛的脖子部位。

TerraClear (美國)推出一款農(nóng)業(yè)用地里的「ROOMBA」,「吸除」的對象是農(nóng)業(yè)用地里那些損壞昂貴精密農(nóng)業(yè)機(jī)械的巖石。其創(chuàng)新之處在于將 AI、CV 與拖拉機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)清理過程的自動(dòng)化。

系統(tǒng)先用無人機(jī)繪制田地地圖并確定有待去除的巖石大小和位置,并繪制出最高效的作業(yè)路徑。按下按鈕,安裝在拖拉機(jī)上的拾取器就會沿途取走巖石。機(jī)器人每小時(shí)可收集多達(dá) 400 塊巖石,即使重達(dá) 300 磅的巖石也不在話下。

收獲杏仁后,種植者都要在冬天去除被臍橙蟲侵染的堅(jiān)果,防止這些蟲子來年春天變成飛蛾,損害作業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量。傳統(tǒng)方式是農(nóng)場工人用長桿手動(dòng)敲下這些堅(jiān)果,InsightTRAC (美國)公司發(fā)明了一款農(nóng)業(yè)機(jī)器人,可以邊走邊識別出這些被侵染的堅(jiān)果,用氣槍射出可生物降解子彈,擊落目標(biāo)。

當(dāng)機(jī)器瞄準(zhǔn)并從樹上移除這些堅(jiān)果時(shí),系統(tǒng)正在收集關(guān)于每棵樹、每一個(gè)品種和果園每一英畝的數(shù)據(jù),并形成報(bào)告告訴種植者。例如,果園哪個(gè)地方受侵害最重,哪個(gè)地方最輕,以及機(jī)器人去除了多少這樣的堅(jiān)果。

其實(shí),InsightTRAC Rover 也是一款自主移動(dòng)機(jī)器人。

在制造業(yè),還有大量工人從事打磨、拋光、去毛刺和噴涂等危害身體健康的工作。

GrayMatter(美國) 公司估計(jì),美國仍有超過 150 萬工人在手動(dòng)完成這些任務(wù)。大多數(shù)正在使用的大型工業(yè)機(jī)器人每次只能處理尺寸、形狀完全相同的特定零件,而讓機(jī)器人靈活掌握力控打磨工作,難度不小。

GrayMatter 推出了一款機(jī)器人 Scan&Sand ,通過使用機(jī)器視覺和路徑規(guī)劃,可以在幾分鐘內(nèi)學(xué)會處理以前從未遇到過的新零件,比如打磨、拋光,可以精確、快速地適應(yīng)具有復(fù)雜幾何形狀的物體,無需操作者有專業(yè)編程背景。

3C 行業(yè)有不同類型機(jī)器使用通孔技術(shù)將電子元件組裝到 PCB 。不過,諸如一些變壓器、扼流圈、繼電器、電阻器、電容器、保險(xiǎn)絲、連接器等電子元件仍然需要工人手工組裝。而市面上的 3D 視覺系統(tǒng)要么無法提供該任務(wù)所需的測量精度,要么精度足夠但采集、處理時(shí)間過長,機(jī)器人工作周期比手動(dòng)插入PCB板更長,精度也不是最理想。

波蘭 Vissavi.tech公司推出了 3D 立體視覺解決方案,最初正是為了解決上述問題。方案使用兩個(gè)攝像頭拍攝圖像,可以在不到300毫秒的時(shí)間內(nèi)獲取并處理圖像。軟件會為電子元件導(dǎo)線建立一個(gè)空間模型,非常精確地跟蹤其位置偏差,利用這些詳細(xì)信息,機(jī)器人可快速將電子元件插入PCB板,準(zhǔn)確率為99.8%。

波蘭 Vissavi.tech 公司推出了 3D 立體視覺解決方案

機(jī)器人碼垛和卸垛,也是不少制造業(yè)的作業(yè)環(huán)節(jié)。其中,卸垛通常需要對(相同或不同類型的)貨物進(jìn)行延遲處理,將各層分解為單獨(dú)的物品,為下游應(yīng)用準(zhǔn)備好產(chǎn)品。傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案不僅占地面積大,而且只能通過單個(gè)出口點(diǎn)的方式移動(dòng)、分離這些貨物。

Celluveyor Depal 分離對象以待后續(xù)處理 ,它們最多可以分配給三個(gè)輸出。

Cellumation(一家于2017年在德國不萊梅大學(xué)成立的技術(shù)公司)推出 celluveyor DEPAL (cv.DEPAL) 系統(tǒng),系統(tǒng)由六邊形機(jī)器人單元的平面陣列組成,每個(gè)單元都有三個(gè)輪子,可以同時(shí)在各個(gè)方向獨(dú)立移動(dòng)多個(gè)基于平面的物體。3D 視覺系統(tǒng)可識別和監(jiān)控移動(dòng)物體,提供實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)。系統(tǒng)會自動(dòng)糾正任何偏差。解決方案可以將物體分揀到三個(gè)不同的輸送線上,無需為許多應(yīng)用增加額外的卸垛線。

05「顯而易見的贏家」

在榜單機(jī)構(gòu)眼中,有幾個(gè)「顯而易見的贏家」。例如,通用汽車自動(dòng)駕駛子公司 Cruise、處理化學(xué)武器的 CRG Automation以及美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(NASA JPL)。

今年2月,Cruise 在舊金山向部分公眾開放了 L4 機(jī)器人出租車服務(wù)。這些機(jī)器人出租車?yán)餂]有人類安全司機(jī)。這也是在美國主要城市推出的首個(gè)無人駕駛機(jī)器人出租車服務(wù)。

CRG Automation 打造了一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng),幫助美軍管理位于肯塔基州某陸軍倉庫中退役的7萬枚 M55 化學(xué)劑火箭彈。根據(jù)《化學(xué)武器公約》,美國必須在 2023 年之前銷毀 M55 火箭彈等化學(xué)武器,這種化學(xué)武器含有VX和沙林神經(jīng)毒劑。

一枚M55火箭彈在CRG自動(dòng)化機(jī)器人的幫助下被銷毀。

該系統(tǒng)結(jié)合了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械臂、自主移動(dòng)機(jī)器人和取放機(jī)器人,能將 M55 火箭彈從發(fā)射管中移除,分離出彈頭,并將其包裝以進(jìn)行儲存和銷毀。系統(tǒng)工作更安全、更高效,每小時(shí)可處理超過 25 枚導(dǎo)彈,而且需要更少的現(xiàn)場維護(hù),使人類工人免受潛在傷害。

美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(NASA JPL)因?yàn)橐懔μ柣鹦擒嚨牟蓸优c緩存系統(tǒng)而入榜。成功地取芯巖石是毅力號任務(wù)的關(guān)鍵部分,但獲取樣本絕不簡單。而改進(jìn)后的操作技能使取芯未蝕變的巖石成為可能。

「毅力」號采樣和緩存系統(tǒng)使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)沖擊鉆和一個(gè)空心巖心鉆頭,在7英尺長(2米長)的機(jī)械臂的末端提取比鉛筆稍厚的樣本。取芯時(shí)鉆頭內(nèi)有一個(gè)樣管。取芯完成后,毅力號將試管轉(zhuǎn)移到內(nèi)部,測量并成像,密封容器并儲存起來。從火星采集的樣本最終被送回地球進(jìn)行研究。

「毅力」號的導(dǎo)航照相機(jī)拍攝了兩張照片,在這張合成照片中可以看到「毅力」號第二次樣本采集嘗試的鉆孔。

這些「顯而易見的贏家」也側(cè)面反映出,美國在機(jī)器人創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)先。事實(shí)上,和往年一樣,2022 年榜單大多數(shù)獲獎(jiǎng)?wù)呷匀粊碜悦绹?34家)。加州和馬塞諸塞州成為貢獻(xiàn)創(chuàng)新公司最多的兩個(gè)州。

中國,德國、丹麥、以色列等國家也是榜單常客。這次也是中國上榜公司數(shù)量最多的一次,僅次于美國。2018年僅大疆創(chuàng)新入選該榜單。2019年,極智嘉和大疆創(chuàng)新雙雙上榜。2020年,極智嘉再度上榜。2021年自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的 AutoX 成為唯一入榜的中國機(jī)器人公司。

雖然此次上榜公司數(shù)量不及中國,但以色列明顯屬于創(chuàng)新上的「隱形富豪」。本次榜單中,Indoor Robotics 、RGo Robotics 均為以色列公司。

作為醫(yī)療領(lǐng)域唯一上榜的機(jī)器人初創(chuàng),XACT機(jī)器人公司(美國)推出了XACT手術(shù)機(jī)器人。技術(shù)則起源于以色列理工學(xué)院的一項(xiàng)研究,早期實(shí)驗(yàn)是由 Mazor 機(jī)器人公司(以色列公司,現(xiàn)已被美敦力收購)的創(chuàng)始人 Moshe Shoham 進(jìn)行的。

XACT 手術(shù)機(jī)器人

XACT 機(jī)器人可以自動(dòng)從 CT 掃描儀和計(jì)劃軟件中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),不斷調(diào)整并根據(jù)需要移動(dòng)外科器械(各類探針),如果針頭偏離預(yù)定路徑,機(jī)器人就會立即發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行校正,無需調(diào)整患者的位置或重新插入針頭,全程無需人工操作。

作為工業(yè)機(jī)器人大國,日本今年沒有入榜企業(yè)。過去,安川莫托曼曾連續(xù)多年入選RBR50榜單,這是一家提供工業(yè)機(jī)器人以及機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)的公司,為不同產(chǎn)業(yè)以及機(jī)器人應(yīng)用提供系統(tǒng)服務(wù)。

除了約翰·迪爾、Smith & Nephew、3M、高通、易福門等老牌公司,大多數(shù)上榜公司是比較年輕的創(chuàng)業(yè)公司。其中,GrayMatter(2020)、Swiss-Mile(2021) 、Foxglove (2021)最為年輕。Boston Dynamics、 GreyOrange、ModalAI、 NASA JPL、Ready Robotics,、Seoul Robotics、 Smith & Nephew、ULC Technologies 、 Verizon 都是多次入榜的公司。

參考鏈接https://www.roboticsbusinessreview.com/2022-rbr50-robotics-innovation-award-honorees/

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