5G 技術(shù)下協(xié)作機(jī)器人如何為生產(chǎn)賦能

2020年11月14日，科技智庫(kù)「甲子光年」在北京舉行2020「甲子引力」大會(huì)。在當(dāng)日下午舉行的“新基建”專場(chǎng)上，艾利特機(jī)器人董事長(zhǎng)及CEO曹宇男博士就“5G 技術(shù)下協(xié)作機(jī)器人如何為生產(chǎn)賦能”為主題發(fā)表了演講。

以下為曹宇男的演講實(shí)錄：

我們可以看到這個(gè)產(chǎn)品其實(shí)更類似于協(xié)作機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人中的一個(gè)分支的產(chǎn)品。在新基建的背景下，協(xié)作機(jī)器人這個(gè)品類因其輕量、柔性、靈活、安全的特點(diǎn)，能夠滿足未來(lái)的應(yīng)用需求，當(dāng)然這個(gè)產(chǎn)品卻因?yàn)樗漠a(chǎn)品的特征會(huì)在新的基建的背景之下，那么更多的適配在越來(lái)越多的行業(yè)。

隨著5G時(shí)代來(lái)臨，我們不禁要問(wèn)三個(gè)問(wèn)題：第一第一，為什么我們要關(guān)注協(xié)作機(jī)器人技術(shù)，？第第二個(gè)，協(xié)作機(jī)器人如何能為我們的生產(chǎn)賦能？。那么第三個(gè)，是5G所創(chuàng)建的新場(chǎng)景下如何通過(guò)協(xié)作機(jī)器人落地。

首先回答那么第一個(gè)問(wèn)題為什么我們要關(guān)注協(xié)作機(jī)器人技術(shù)，要先了解，那么當(dāng)然了這有個(gè)背景，協(xié)作機(jī)器人技術(shù)是什么。這項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品的特征是什么。

協(xié)作機(jī)器人那么它有一個(gè)與最基礎(chǔ)的跟傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人最大技能的不同在于就是協(xié)作機(jī)器人事實(shí)上它的產(chǎn)品邏輯雖然它的演進(jìn)自是從傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人而來(lái)，但是它的產(chǎn)品邏輯相比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人是更加開放的。

傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人在出廠之時(shí)，它的使命、，它的點(diǎn)，工藝適配都是確定的。協(xié)作機(jī)器人則不然，艾利特我們的目標(biāo)是讓這個(gè)產(chǎn)品能夠順應(yīng)整個(gè)柔性化時(shí)代的演進(jìn)，同時(shí)能夠適配在更多不同類型的行業(yè)。

那么右側(cè)描述了協(xié)作機(jī)器人的四大個(gè)特點(diǎn)，首當(dāng)其沖那么第一個(gè)特點(diǎn)來(lái)自于安全——。我們的愿望是讓這個(gè)機(jī)器人能與人并肩工作夠跟人共同工作，在共享同的工作環(huán)境中下無(wú)縫的進(jìn)行聯(lián)合。那么圍繞在安全這個(gè)特征，其中里面包括了跟機(jī)器人與人對(duì)物料的交接、保護(hù)性停止、安全操作界面，以及確保人機(jī)安全的的人的人機(jī)安全以及一整套安危的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

第二個(gè)特點(diǎn)是部分靈活，艾利特我們的愿望是能夠讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)類人手臂的靈活度。像人的手臂一樣靈活，從這個(gè)角度來(lái)講協(xié)作機(jī)器人確實(shí)在對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)上發(fā)生是有演進(jìn)。在一些功能上，機(jī)器人的靈活度甚至遠(yuǎn)超人手，例如各關(guān)節(jié)可實(shí)現(xiàn)±360°旋轉(zhuǎn)，確保了這個(gè)機(jī)器人的空間可達(dá)性更強(qiáng)，靈活度更高。

那么第三件事第三個(gè)優(yōu)勢(shì)就是機(jī)器人的易用醫(yī)用性。，我們都知道易用醫(yī)用這件事情對(duì)老百姓用戶來(lái)說(shuō)來(lái)講是非常重要的。那么當(dāng)我們?cè)诠I(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行線下實(shí)際的場(chǎng)景的服役時(shí)，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)那么其實(shí)是有門檻和壁壘的，而使用過(guò)程中所要求的專業(yè)性也那么這個(gè)事情也限制了機(jī)器人的適配和的擴(kuò)展。所以用艾利特的協(xié)作機(jī)械臂舉例來(lái)說(shuō)，采用了那么我們這里面提到一個(gè)基于腳本編程，來(lái)適配在我們的客戶端，讓用戶在一個(gè)開放、可視、模塊化操作的平臺(tái)之上完成做各自細(xì)分領(lǐng)域的深耕、二次開發(fā)和應(yīng)用落地。

那么第四個(gè)特點(diǎn)就是高效。性，按照常規(guī)的邏輯，那么我們用戶都喜歡做一個(gè)直接的比較——一件比較就是用機(jī)器人替換人工的工位以后，這個(gè)成本是需要多久能夠收回？協(xié)作機(jī)器人能夠?yàn)橛脩籼峁┍容^滿意的答案，比起傳統(tǒng)方案它的集成周期更短，停線損失更小，省去了包括維護(hù)費(fèi)用和改線成本在內(nèi)的隱性成本，那么這件事來(lái)講的話協(xié)作性是非常優(yōu)秀的，整個(gè)RPA成本能夠控制在一年以內(nèi)通常投資回報(bào)周期在12個(gè)月以內(nèi)。也就是說(shuō)，使用協(xié)作機(jī)器人一年就能幫助用戶收回一個(gè)工人的工資一年時(shí)間這個(gè)機(jī)器人就可以把這一個(gè)人的一年工資收回。

所以我們這樣理解這件事，當(dāng)我們給這項(xiàng)技術(shù)定性時(shí)，常常把協(xié)作機(jī)器人的演進(jìn)方向類似于類比成手機(jī)行業(yè)從功能機(jī)向智能手機(jī)轉(zhuǎn)變的過(guò)程——，更加平臺(tái)化、，更加易用、，更加友好。

那么我們可以看一下這個(gè)數(shù)字，用一組數(shù)據(jù)來(lái)認(rèn)識(shí)協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r：協(xié)作機(jī)器人雖然隸屬于工業(yè)機(jī)器人行業(yè)這樣一個(gè)品類，那么當(dāng)然今天盡管目前它還是一個(gè)非常小的細(xì)分領(lǐng)域，但是它的增速達(dá)到了年化復(fù)合增長(zhǎng)率增速達(dá)到了50%以上。，即使在過(guò)往的這幾年時(shí)間，無(wú)論不管是汽車行業(yè)為代表的頭部制造業(yè)增速減慢，的還是受到全球整個(gè)疫情的影響，協(xié)作機(jī)器人那么仍然保持著高增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，是一個(gè)高速增長(zhǎng)的過(guò)程。跑贏了整個(gè)賽道。因此我們看好未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

5G來(lái)臨時(shí)為何要關(guān)注協(xié)作機(jī)器人？那么協(xié)作機(jī)器人第二個(gè)原因是方面它是最類人手臂的設(shè)備，人類的最像人手臂的一個(gè)東西，它靈活且安全。那么這里面有個(gè)有趣的視頻，那么我的報(bào)告里面會(huì)穿插一些視頻我常常會(huì)用一些非工業(yè)類的場(chǎng)景舉例，。從中我們可以看出來(lái)這個(gè)類機(jī)器人能夠做什么，還有什么想象空間。在做什么呢？做一個(gè)非工業(yè)的場(chǎng)景，那么在消費(fèi)類場(chǎng)景里面讓這個(gè)機(jī)器人去做，在整個(gè)的操作過(guò)程。比如在消費(fèi)類場(chǎng)景中，那么我們的機(jī)器人手臂可以做一些跟這個(gè)人的脖頸相關(guān)的事情，這個(gè)體現(xiàn)了我們的機(jī)器人在一些特定的場(chǎng)景里面可以為客戶去做飲料的泡制，甚至可以做相應(yīng)的復(fù)雜的工藝，比如說(shuō)機(jī)器人的奶塊的拉花。有客戶嘗試用兩臺(tái)協(xié)作機(jī)械臂協(xié)同工作，完成咖啡拉花的任務(wù)。盡管這個(gè)應(yīng)用需要生成多達(dá)15，000個(gè)點(diǎn)位，但是最后可以通過(guò)一萬(wàn)五千個(gè)露點(diǎn)的便利，協(xié)作機(jī)器人可以通過(guò)透?jìng)鞯南嚓P(guān)技術(shù)將這些復(fù)雜任務(wù)簡(jiǎn)單化，最后實(shí)現(xiàn)機(jī)器人模仿人手動(dòng)作，完成精細(xì)的咖啡拉花任務(wù)能夠拉出一個(gè)像我們?nèi)司邆湟欢芰Φ倪@個(gè)人的操作人員的能力的這樣的一個(gè)拉花的動(dòng)作。大家可以看一下這個(gè)效果。那么其實(shí)這種花，那么我們已經(jīng)拉出來(lái)三十多種了。。試想一下，通過(guò)算法將各種花型發(fā)送給機(jī)器人，它就能快速習(xí)得30多種不同類型拉花圖案，在這一點(diǎn)上，機(jī)器人已經(jīng)能超過(guò)人類了。

那么艾利特協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品，不管前面說(shuō)的天花亂墜，實(shí)際上只有三款產(chǎn)品，那么可以看出來(lái)就這三款，進(jìn)一步了解協(xié)作機(jī)器人的特征，就不得不回到產(chǎn)品設(shè)計(jì)邏輯，以艾利特目前的產(chǎn)品線為例，無(wú)論是機(jī)器人的它不負(fù)載能力還是臂展空間，都是模仿人的——本質(zhì)就是替代一個(gè)成年男子的徒手工作。因此那么從場(chǎng)景來(lái)看，講確實(shí)協(xié)作機(jī)器人比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人呈現(xiàn)更加長(zhǎng)尾的狀態(tài)。雖然出廠時(shí)協(xié)作機(jī)器人是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，但最終基于協(xié)作機(jī)器人集成的應(yīng)用可以廣泛適配各種規(guī)模的企業(yè)和不同類型的行業(yè)那么可以看出來(lái)這個(gè)機(jī)器人雖然出廠的時(shí)候都是一樣的一個(gè)東西，但是在各個(gè)行業(yè)都是得到了廣泛的應(yīng)用。

討論協(xié)作機(jī)器人技術(shù)有什么價(jià)值獲得關(guān)注？那么就必須強(qiáng)調(diào)協(xié)作機(jī)器人是最具想象力和開放性的機(jī)器人品類產(chǎn)品。它的核心并不是硬件，未來(lái)更能發(fā)揮差異化優(yōu)勢(shì)的還是在于還是一個(gè)它平臺(tái)型的操控系統(tǒng)。我們可以看到，剛才我提到了我們拿我們的協(xié)作機(jī)器人的操作系統(tǒng)，類比誰(shuí)呢？用類比IOS或者安卓做類比，智能手機(jī)的一個(gè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，建立在因這樣一個(gè)生態(tài)，衍生出了一系列的APP，從而改變了包括支付、社交在內(nèi)的生活生產(chǎn)，包括等等應(yīng)用，國(guó)際民生各個(gè)行業(yè)方式。

那么來(lái)自于這樣的一個(gè)品牌。那么無(wú)法炮制，同理，協(xié)作機(jī)器人的愿望也是能夠在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，和客戶應(yīng)用側(cè)搭建這樣的一個(gè)工程師使用平臺(tái)。那么這又是我們的一個(gè)典型的平臺(tái)性產(chǎn)品這也就是我們堅(jiān)定將協(xié)作機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)化的原因，最終創(chuàng)造出的是那么這個(gè)產(chǎn)品我們叫做復(fù)合型應(yīng)用。簡(jiǎn)而言之，我們樸實(shí)的愿望就是想先實(shí)現(xiàn)“人手”的功能，接著是腳（無(wú)論是安裝AGV還是導(dǎo)軌），再配合眼睛（視覺(jué)），觸覺(jué)（力控），讓機(jī)器人真正具備高級(jí)智慧和處理復(fù)雜任務(wù)的能力。，這里面其實(shí)愿望也很簡(jiǎn)單，希望能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)人的能力。有腿有手，腿就是輪子，那么手就是我們的臂，還有眼睛。它上面有根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景，所以其實(shí)這個(gè)產(chǎn)品綜上所述，協(xié)作機(jī)器人企業(yè)的愿望將來(lái)就是向人的一個(gè)方向演進(jìn)。從商業(yè)模式來(lái)看艾利特講我們其實(shí)就是要做一款平臺(tái)型產(chǎn)品因?yàn)槲覀兊纳虡I(yè)模式其實(shí)是比較簡(jiǎn)單的，相對(duì)于我們做大數(shù)據(jù)相關(guān)，我們就是——做好這條手臂。當(dāng)然我們也必須做一件事，圍繞這條臂上我們做了非常多大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及算法結(jié)算以及其上衍生出生產(chǎn)，那么，包括上述提到的除“手”之外的相關(guān)算法腿，眼睛，視覺(jué)，算法等等各個(gè)維度。那么所以這就是我們總結(jié)，以上三點(diǎn)。

那么圍繞5G和機(jī)械臂，第二個(gè)大問(wèn)題是我們?nèi)绾斡脜f(xié)作機(jī)器人來(lái)為生產(chǎn)賦能呢？這里面我們可以先開啟一個(gè)協(xié)作機(jī)器人之旅。當(dāng)然這也是目前最主力適配的行業(yè)。這是我們?cè)诒睔W的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，用戶使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行汽車零部件（支架）的裝配和螺絲鎖付。因?yàn)檫@個(gè)工作對(duì)工人來(lái)說(shuō)強(qiáng)度很高，又滿足標(biāo)準(zhǔn)的人機(jī)功能環(huán)境下裝配的制程要求，因此也成為非常適合協(xié)作機(jī)器人發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)景。在華南的3C電子廠我們也做了嘗試，使用機(jī)器人直接替換人工，用1臺(tái)機(jī)器人對(duì)應(yīng)3臺(tái)設(shè)備，可直接節(jié)省1-1.5個(gè)工人。

當(dāng)然協(xié)作機(jī)器人發(fā)揮優(yōu)勢(shì)還要找準(zhǔn)場(chǎng)景，協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品是為了兩類場(chǎng)景而設(shè)置。第一類是為了滿足以漸進(jìn)自動(dòng)化改造需求的中小企業(yè)需求，將協(xié)作機(jī)器人作為核心的獨(dú)立工作站，在不改變現(xiàn)有產(chǎn)線布局的情況下，快速實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人，或單工站自動(dòng)化升級(jí)改造。

第二類是面向OEM或整線客戶，結(jié)合工廠自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)全面的開放性接口：由中控單元全面監(jiān)視和控制協(xié)作機(jī)器人的狀態(tài)，或是通過(guò)底層伺服控制接口，結(jié)合最新的AI及第三方控制算法，實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的應(yīng)用。事實(shí)上目前兩類場(chǎng)景，那么第一類面向SME，標(biāo)準(zhǔn)工作站，第二個(gè)把這個(gè)協(xié)作機(jī)器人混入我們的線體里面，大概是這樣的一個(gè)，兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

那么這又是一個(gè)典型的應(yīng)用，那么這里面也是用一個(gè)經(jīng)典的混線應(yīng)用舉例，表達(dá)了一下我們我們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)操理解。的協(xié)作機(jī)器人在3C場(chǎng)景里面人和工業(yè)機(jī)型共同工作，。那么引出一個(gè)概念就是“漸進(jìn)自動(dòng)化改造”（Progressive Automation），我們都知道當(dāng)我們看到機(jī)器人，腦海里呈現(xiàn)的場(chǎng)景更多是汽車行業(yè)的一條線體，但實(shí)際上這種場(chǎng)景是非常鮮見的，業(yè)主更有興趣的是評(píng)估這一條線體里面到底有多少工位適合把人替換掉，容易替換的先替換，不容易替換的后替換。由于協(xié)作機(jī)器人嚴(yán)絲合縫的適配性，實(shí)際場(chǎng)景里更多適用于各個(gè)類型工位的一對(duì)一替換。

剛才我強(qiáng)調(diào)了易用是協(xié)作機(jī)器人的核心，事實(shí)上我們?cè)谶@個(gè)方面做了很多的工作，比如說(shuō)機(jī)器人關(guān)節(jié)模組結(jié)構(gòu)，像積木一樣用5分鐘到10分鐘就可以更換一個(gè)關(guān)節(jié)。第二，我們把整個(gè)控制系統(tǒng)用一體化主板的方式去制造，用戶就像更換電腦主板一樣容易。第三件事，就是基于腳本編程進(jìn)行應(yīng)用性的表達(dá)，并且不管是機(jī)器人本體還是軟件，都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)。

對(duì)于協(xié)作機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展，我們總結(jié)為更先進(jìn)，更協(xié)作，更強(qiáng)大，更開放。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中也必須具備前瞻性，包括一體化主板結(jié)構(gòu)，對(duì)IO端的適配能力，開放式的操控系統(tǒng)，以及大數(shù)據(jù)獲取的接口等等。其目的就是希望機(jī)器人能夠作為工具來(lái)使用，更貼近于人的能力。

最后一個(gè)問(wèn)題，回到我們的主題，5G帶來(lái)的新場(chǎng)景如何落地？其實(shí)對(duì)于5G的解讀我們身邊最早接觸的更多還是在2C端的場(chǎng)景，包括視頻的通訊、通話相關(guān)的技術(shù)。實(shí)際上我們認(rèn)為5G真正能發(fā)揮效能的場(chǎng)景，應(yīng)該是在工業(yè)場(chǎng)景，或者說(shuō)對(duì)實(shí)時(shí)要求比較高的場(chǎng)景。

這里面提到兩個(gè)部分的市場(chǎng)空間，包括傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，或者生產(chǎn)制造適配行業(yè)，比如3C、汽車行業(yè)，也包括一些增長(zhǎng)的市場(chǎng)，比如說(shuō)電力、醫(yī)療輔助手術(shù)等等。

5G所具有的高速度、低功率、低延時(shí)、萬(wàn)物互聯(lián)的特性將將創(chuàng)造更多柔性應(yīng)用場(chǎng)景，其中就包含了協(xié)作機(jī)器人可以發(fā)揮的空間，例如目前廣泛適配的汽車零部件行業(yè)。我們認(rèn)為未來(lái)汽車形態(tài)和駕駛方式都將發(fā)生重大改變，而產(chǎn)品線的快速迭代和新工藝制程的產(chǎn)生需要更柔性的生產(chǎn)工具，這是協(xié)作機(jī)器人的機(jī)會(huì)。

再比如中國(guó)市場(chǎng)特有的全球供應(yīng)鏈——最完整的3C電子行業(yè)，勞動(dòng)密集的后道工序中蘊(yùn)藏著大量機(jī)會(huì)，小批量多品種的柔性生產(chǎn)需求在這些行業(yè)非常顯著。

在醫(yī)療設(shè)備的診療和藥品的配置方面，艾利特手臂也有大量的適配機(jī)會(huì)，比如藥方的配置等，甚至在今年年初的時(shí)候，武漢的方艙醫(yī)院也聯(lián)合我們的合作伙伴進(jìn)行了適配。

我們?cè)?a target="_blank">IDC數(shù)據(jù)中心的巡檢方面也做了非常多的工作，包括電力行業(yè)，高危環(huán)境下配網(wǎng)的搭建以及遠(yuǎn)程挖掘機(jī)的操作，這里面的產(chǎn)品形態(tài)更像復(fù)合類機(jī)器人。甚至在一個(gè)項(xiàng)目上面，艾利特機(jī)器人用操縱桿進(jìn)行了直升飛機(jī)無(wú)人化的操作，當(dāng)然不見得非得是機(jī)器人的手臂操作飛機(jī)，其實(shí)也是5G技術(shù)在低延時(shí)技術(shù)上的表達(dá)。另外，我可以操作飛機(jī)，我也可以操作任何東西，包括挖掘機(jī)等等。

我的報(bào)告就這些，謝謝。

責(zé)任編輯：PSY