感覺孤單了機(jī)器人陪你唱唱跳跳,家長忙碌了機(jī)器人陪孩子做作業(yè)看書,討厭油煙有機(jī)器人幫你炒菜,工作忙碌有機(jī)器人幫你掃地……這些在10年以前甚至更早暢想的智能機(jī)器人服務(wù)時代已經(jīng)來臨,這股潮流成就一批新企業(yè)的同時也催生了一代新技術(shù),其中不少就是在深圳成為現(xiàn)實。
有專家預(yù)言,機(jī)器人將是未來30年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主戰(zhàn)場。近在深圳,機(jī)器人協(xié)會會員企業(yè)已有90多家,主要由工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人與智能家電、特種機(jī)器人、教育機(jī)器人研發(fā)制造企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)鏈其他企業(yè)和科研單位組成,相關(guān)企業(yè)保守估計已有200-300家。機(jī)器人和自動化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值2013年已超過200億,并催生眾為興、固高、銀星、優(yōu)必選等一批知名企業(yè)。
“潛伏”的深圳機(jī)器人
炒個菜也需要核心技術(shù)
在這一輪機(jī)器人技術(shù)發(fā)展浪潮中,企業(yè)能否抓住機(jī)遇,根本還在于技術(shù)創(chuàng)新和變革,每一個目臻成熟的產(chǎn)品背后都經(jīng)歷了一次次技術(shù)升級換代。引領(lǐng)生活機(jī)器人研發(fā)原動力的往往是老百姓的“好吃懶做”、娛樂好玩等實際需求。
以繁興科技的炒菜機(jī)器人為例,董事長劉信羽初衷就是要幫助人們實現(xiàn)“好吃懶做”。2002年,繁興申請第一個炒菜機(jī)器人專利并組建研發(fā)隊伍。
“一開始,很多方案行不通,炒菜時,菜翻出鍋外八九成。弄個肉沫豆腐,都是碎的,黑的,沒法吃。”繁興科技副總裁曾志成回憶,幾千萬投下去,有千百種想法,就像在黑暗的山洞行走,前面似乎有光,但總是走不出來。最終,直到2006年繁興的炒菜機(jī)器人才在高交會亮相。
繁興第一臺炒菜機(jī)器人樣機(jī)只會做6道菜。“當(dāng)時工藝實現(xiàn)自動投料、自動炒菜、自動倒菜,色香味基本達(dá)到人工烹任的水準(zhǔn),但只是實驗室產(chǎn)品。”曾志成說,樣機(jī)面世證明機(jī)器人能替代人類廚師,但樣機(jī)可靠性差,效率低。
炒菜機(jī)器人技術(shù)有兩項基礎(chǔ)研究:烹飪工藝標(biāo)準(zhǔn)化和智能化。曾志成說,先要懂中餐,然后要懂機(jī)器人,“烹飪工藝標(biāo)準(zhǔn)化是對各種烹飪動作進(jìn)行研究,分析其機(jī)理及對物料的掌握,形成烹飪工藝動作標(biāo)準(zhǔn)。”智能化是機(jī)器人的核心,要實現(xiàn)全自動投料、全套鍋具運(yùn)動控制和火候控制三大系統(tǒng)。
“開始學(xué)習(xí)人炒菜的動作,最早是讓機(jī)器人拿鍋鏟炒菜,后來發(fā)現(xiàn)行不通,那是家庭主婦式的動作。”曾志成說,大廚炒菜是鍋動,鏟只是輔助,才能實現(xiàn)均勻受熱。繁興當(dāng)時找來機(jī)械專家參與炒菜學(xué)習(xí),再研發(fā)機(jī)器人,實現(xiàn)全套烹任動作和手法,再請烹任專家研發(fā)菜系。如今,繁興的機(jī)器人菜肴已包括魯、揚(yáng)、川、粵等8大菜系,能炒出上千種菜。
能行走能跳舞的阿爾法
盡管都是生活機(jī)器人,因功能不同技術(shù)方向也有天壤之別。
優(yōu)必選機(jī)器人制造公司的創(chuàng)始人周劍,6年前在日本看到本田公司的ASIMO時,被其幾乎和真人一樣的靈活動作和高科技所吸引,勵志要制造出中國人的高智能機(jī)器人。歷經(jīng)創(chuàng)業(yè)艱辛,優(yōu)必選的阿爾法智能機(jī)器人第一款誕生,成為其其代表作。
這款機(jī)器人動作靈巧,模樣可人,全身擁有16個自由關(guān)節(jié)且可擴(kuò)展,能輕松完成舞蹈、拳擊、形體表演等多種復(fù)雜動作。由于采用自感平衡傳感器,機(jī)器人有極佳的重心感知度。在同類產(chǎn)品大多仍采用滾動式前行時,阿爾法已實現(xiàn)模仿人類直立行走,且動作準(zhǔn)確、快捷。
如今,優(yōu)必選的機(jī)器人和日本韓國的同類技術(shù)處于同一水平,有些細(xì)分領(lǐng)域甚至領(lǐng)先。
優(yōu)必選副總肖滿意說,機(jī)器人的核心部件由優(yōu)必選自主研發(fā)生產(chǎn),成本降低很多。以舵機(jī)為例,國際上這一部件成本要五六百元,優(yōu)必選通過自主研發(fā)把成本降至其1/10。阿爾法由多個舵機(jī)聯(lián)結(jié)而成,一部阿爾法約有16個舵機(jī),通過舵機(jī)操控運(yùn)動,是整個機(jī)器人的核心。這一組件在國際上也有核心競爭優(yōu)勢,因此國外產(chǎn)品進(jìn)入中國至少比阿爾法的成本價高一倍。
“對機(jī)器人來說,精美的外殼其實就是個模具,沒什么技術(shù)含量。”肖滿意說,舵機(jī)類似于手表的矩齒,齒輪轉(zhuǎn)動帶動表針,舵機(jī)轉(zhuǎn)動帶動機(jī)器人運(yùn)動。相比機(jī)器人,手表矩齒的技術(shù)又是毛毛雨,每一個舵機(jī)內(nèi)部都比這更復(fù)雜。
除了舵機(jī)外,優(yōu)必選另一核心技術(shù)是運(yùn)動控制算法。“技術(shù)含量相當(dāng)高,要實現(xiàn)機(jī)器人的平衡性和穩(wěn)定性,就要用到運(yùn)動控制算法。”肖滿意說,否則生產(chǎn)出來的阿爾法走起來只會東倒西歪。
光會直立行走還不行,還要實現(xiàn)娛樂功能才有實用價值。優(yōu)必選的第三個核心技術(shù)是3D可視化編程軟件,也是自主研發(fā)的。“如果機(jī)器人只是非常簡單的動作驅(qū)使,如前進(jìn)后退,這是入門級的3D可視化動作。”肖滿意說,法國NAO機(jī)器人比較出名,懂得電腦C語言,會跳舞,但對用戶來說,只能觀賞不能參與使用,沒辦法自己編輯開發(fā)動作,吸引力就大大降低。而通過3D可視化編程軟件,只要會玩電腦就可以自己編程來控制機(jī)器人的動作。
親,幫忙上盤魚香肉絲
深圳歐鎧去年在高交會推出的上菜機(jī)器人曾吸引不少眼球。“機(jī)器人有著獨(dú)特的優(yōu)勢,一個機(jī)器人相當(dāng)于三個人的工作量,可以節(jié)約勞動力和資源成本。”歐鎧公司相關(guān)負(fù)責(zé)人何先生說,且機(jī)器人不受情緒影響,出錯率低。
歐鎧新近研發(fā)的餐廳上菜人形機(jī)器人高約1米,兩手可平端菜盤,每分鐘行走30米,按系統(tǒng)規(guī)定線路準(zhǔn)確地把菜送到指定地點(diǎn)。何先生說,這款機(jī)器人所端托盤可根據(jù)餐廳需求增加到3層,一個就頂兩三個服務(wù)員。
歐鎧上菜機(jī)器人的核心技術(shù)包括引導(dǎo)條、地標(biāo)卡等。“靠近每張桌子的地上都貼有地標(biāo)卡,機(jī)器人靠引導(dǎo)條的磁條指引讀取地標(biāo)卡信息,可以準(zhǔn)確把菜送到餐桌旁,讓顧客享用。”何先生說,廚房設(shè)有WiFi,工作人員通過觸摸屏發(fā)送指令。為了讓機(jī)器人行走平穩(wěn),轉(zhuǎn)彎不摔跤,其底部裝有六個輪子,有四個萬向輪,兩個主動輪。
一聲輕響,掃地機(jī)器人自動亮起工作燈,“嗡嗡”地清掃地面,清掃完后自行結(jié)束工作充電,這是目前在歐美家庭流行的掃地機(jī)器人。作為國內(nèi)最大的掃地機(jī)生產(chǎn)商,銀星智能科技已逐步研發(fā)出數(shù)十種適用不同環(huán)境的掃地機(jī)。最新一款掃地機(jī)器人的機(jī)身設(shè)計超薄,底盤采用中掃系統(tǒng),可以把瓜子、毛發(fā)、碎屑和灰塵等垃圾清理干凈,也是企業(yè)的核心技術(shù)。而該款機(jī)型還創(chuàng)新光電感應(yīng)系統(tǒng)等,可以避免機(jī)器與家具等障礙物碰撞,工作聲音只有60分貝,不打攪家人作息。
機(jī)器人的未來在哪里
目前,潛伏于深圳的這些機(jī)器人并不完美,升級換代也未停止。
未來,繁興將專注于專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化。專業(yè)化是面對細(xì)分市場生產(chǎn)不同類型的機(jī)器人滿足商用和家用的不用需求。商用機(jī)器人還會細(xì)分為社區(qū)食堂和連鎖快餐等。如今,深圳已有萬科第五園食堂、育才二中食堂用到炒菜機(jī)器人,繁興希望機(jī)器人有一天能轉(zhuǎn)化為智能營養(yǎng)專家。標(biāo)準(zhǔn)化則是實現(xiàn)烹任工藝標(biāo)準(zhǔn)化、配菜標(biāo)準(zhǔn)化等。未來餐飲的供應(yīng)模式,或許是加工切好配菜后,市民只需發(fā)個短信,配菜送至家門口,然后由機(jī)器人烹制。
除了阿爾法,迪士尼的機(jī)器米老鼠也在由優(yōu)必選開發(fā)。優(yōu)必選還在生產(chǎn)德爾塔百變積木機(jī)器人、智能安防機(jī)器人等新產(chǎn)品。肖滿意說,優(yōu)必選致力于使智能娛樂人形機(jī)器人進(jìn)入千家萬戶,給人類創(chuàng)建一種智能化的休閑生活,比如幫助人們實現(xiàn)諸如回家前提前打開空調(diào)、煮飯、洗衣服等服務(wù),甚至可以在它的軟件平臺直接下載最適合自己的應(yīng)用。
除了送餐機(jī)器人,歐鎧新近研發(fā)一款迎賓導(dǎo)購機(jī)器人也頗受歡迎,預(yù)計這款機(jī)器人將主要用在商場。而深圳銀星智能公司已與北大合作,并聘請兩名博士后專職研發(fā),希望讓掃地機(jī)器人增加圖像識別功能,以實現(xiàn)更快速地識別環(huán)境、更精準(zhǔn)地清掃垃圾。如果增加吸塵功能和六軸機(jī)械手,還可以讓其變身為清潔機(jī)器人,把單一的掃地功能拓展到清理沙發(fā)、桌子、窗戶甚至天花板。該公司總經(jīng)理張建中說,掃地機(jī)器人未來深圳甚至可以完全替代鐘點(diǎn)工,這才是其出路。
機(jī)器人時代不再遙遠(yuǎn)
比爾·蓋茨曾預(yù)言,下一個改變世界的技術(shù)將是機(jī)器人。而機(jī)器人時代的來臨已經(jīng)不遠(yuǎn)。生活機(jī)器人的研發(fā)原動力源于生活,了解人類的需要和發(fā)展大勢,然后研發(fā)出核心技術(shù)才能不敗。對繁興科技、優(yōu)必選、歐鎧、銀星智能等企業(yè)而言,細(xì)分領(lǐng)域雖不同,但因市場需求而研發(fā)、掌握核心技術(shù)、產(chǎn)品升級換代,發(fā)展道路極其相似。在繁興科技,記者第一次吃到機(jī)器人炒的菜,黃瓜炒得不生不爛,爽脆可口。如果一臺家用炒菜機(jī)器人售價不到2萬元,對家庭來說就可以省下請鐘點(diǎn)工的錢。對商業(yè)配餐而言,一個人可操作三臺炒菜機(jī)器人,能大幅降低人工。歐鎧的上菜機(jī)器人則可以完成三個服務(wù)員的工作。在中國現(xiàn)有老齡化及人工成本逐漸增長的情況下,大城市中生活機(jī)器人市場不小。美國、日本、德國等國家的機(jī)器人技術(shù)走在前面,如今中國也意識到機(jī)器人技術(shù)的重要,上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略推動發(fā)展。上到中央推廣機(jī)器人,下到地方政府各類扶持,機(jī)器人企業(yè)本身也需要提升自主研發(fā)實力和加強(qiáng)市場觸覺靈敏度,讓產(chǎn)品更加符合市場需求。
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