全球首個(gè)自適應(yīng)機(jī)械臂：應(yīng)用場(chǎng)景可遷移，斯坦福華人團(tuán)隊(duì)打造

雷剛 2019-07-07 12:09:09 來源：量子位

雷剛 發(fā)自 凹非寺

量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

什么樣的機(jī)械臂才是新時(shí)代的生產(chǎn)力工具？

融合力覺、視覺和深度學(xué)習(xí)等物理及AI技術(shù)，還要有通用性、智能程度與完成復(fù)雜任務(wù)的能力，可以在不確定工作環(huán)境中完成出色的工業(yè)級(jí)表現(xiàn)。

這就是目前業(yè)界對(duì)第三代機(jī)械臂的向往和要求。

但現(xiàn)在，這樣的機(jī)械臂已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

一支斯坦福AI和機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室集結(jié)而成的華人團(tuán)隊(duì)，打造了自適應(yīng)機(jī)械臂Rizon（拂曉）。

而且這也是世界上第一個(gè)自適應(yīng)機(jī)器人，結(jié)合力覺控制和AI技術(shù)，可以為最終在制造業(yè)、醫(yī)療、零售等多個(gè)領(lǐng)域通過機(jī)器人完成復(fù)雜工作任務(wù)而奠定基礎(chǔ)。

目前，該款機(jī)械臂已經(jīng)在3C電子類產(chǎn)品組裝、數(shù)據(jù)中心運(yùn)維操作、汽車零部件拋光和木制品打磨等領(lǐng)域展開落地應(yīng)用。

這究竟是一款怎樣的機(jī)械臂？

自適應(yīng)機(jī)械臂

拂曉為7軸機(jī)械臂，無須精準(zhǔn)定位，通過嵌入式的計(jì)算機(jī)視覺模塊的手眼配合來完成。

在力覺方面，關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、控制硬件都進(jìn)行了專門優(yōu)化，甚至自研打造核心硬件，以實(shí)現(xiàn)最佳力覺控制能力。

此外，還有AI及機(jī)器人算法驅(qū)動(dòng)的專用處理器搭建的多層智能系統(tǒng)，提供感知、力覺引導(dǎo)的操控能力、靈活性極強(qiáng)的任務(wù)統(tǒng)籌能力以及實(shí)時(shí)的自適應(yīng)能力。

在今年漢諾威工業(yè)展現(xiàn)場(chǎng)，拂曉機(jī)械臂現(xiàn)場(chǎng)就迎接了各式各樣挑戰(zhàn)。

比如精準(zhǔn)感知識(shí)別：

抗干擾：

以及遷移工作能力：

第三代自適應(yīng)機(jī)械臂

上述能力，也是第三代自適應(yīng)機(jī)械臂的核心特點(diǎn)。

區(qū)別于一代高精度位置控制機(jī)械臂、二代協(xié)作式機(jī)械臂，第三代自適應(yīng)機(jī)械臂有三大特點(diǎn)，讓它與一代、二代機(jī)械臂有了革命性的差別：

• 誤差容忍度高。在生產(chǎn)線上，誤差可能來自于產(chǎn)品公差、工藝誤差或受力下發(fā)生的形變、裝配或檢測(cè)流程積累的誤差、AI視覺系統(tǒng)的位置判斷誤差等，這是無法完全避免的。自適應(yīng)式機(jī)械臂可以克服這些誤差，保證優(yōu)秀的工作能力，也因此相比于過去的任何機(jī)器人都更適應(yīng)不確定的生產(chǎn)環(huán)境。
• 抗干擾性強(qiáng)。當(dāng)機(jī)器人的基座（AGV）晃動(dòng)，機(jī)器人上裝配的工具產(chǎn)生震動(dòng)，或者有人類員工觸碰干擾時(shí)，第三代自適應(yīng)機(jī)械臂都可以很好地抵消或順應(yīng)干擾，完成工作任務(wù)。
• 可遷移工作能力強(qiáng)。第三代自適應(yīng)機(jī)械臂具備基于力控和視覺的層級(jí)式智能，只需簡(jiǎn)易配置便可處理大量相似又不完全相同的工作任務(wù)，解決過去生產(chǎn)線上的難點(diǎn)，例如通過同一生產(chǎn)線來裝配一些外形不同、裝配手法相近的零件或者接插件。

夢(mèng)之隊(duì)打造

那么誰是這款全球第一個(gè)自適應(yīng)機(jī)器人的創(chuàng)造者？

榮耀屬于Flexiv（非夕）團(tuán)隊(duì)。

這是一家AI機(jī)器人公司初創(chuàng)公司，創(chuàng)立于2016年，核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來自斯坦福大學(xué)機(jī)器人和人工智能實(shí)驗(yàn)室。

幾位創(chuàng)始成員，在各自領(lǐng)域內(nèi)都已打響名氣。

CEO兼首席產(chǎn)品官王世全，畢業(yè)于斯坦福大學(xué)大學(xué)仿生與靈巧操作實(shí)驗(yàn)室及人工智能實(shí)驗(yàn)室，擁有10年以上機(jī)器人研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

博士期間，王世全主攻機(jī)器人本體與靈巧手設(shè)計(jì)、抓取與靈巧操作理論及建模仿真、復(fù)雜環(huán)境下人形機(jī)器人的傳感控制、人工智能與機(jī)器人理論的融合等

其主導(dǎo)的人形攀巖機(jī)器人研究于2016年獲得國際頂級(jí)機(jī)器人會(huì)議IROS最佳論文獎(jiǎng)，研究項(xiàng)目還包括水下仿人機(jī)器人 Ocean One 及復(fù)雜環(huán)境下的人形機(jī)器人研究 SupraPed。已發(fā)表國際頂級(jí)期刊、會(huì)議論文二十余篇（Science，IJRR，IROS，ICRA，RSS），獲得美國及中國國家技術(shù)發(fā)明專利多項(xiàng)。

首席機(jī)器人科學(xué)家鐘書耘，博士畢業(yè)于國立臺(tái)灣大學(xué)機(jī)械工程、系統(tǒng)與控制專業(yè)，曾任斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室博士后、卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所訪問學(xué)者、擁有15年以上機(jī)器人領(lǐng)域研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

鐘書耘曾發(fā)表國際頂級(jí)期刊及會(huì)議論文十余篇（TRO、IROS、ICRA等）。其負(fù)責(zé)的復(fù)雜環(huán)境下的人形機(jī)器人研究(SupraPed)在2015年被美國國家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation）刊登為年度重點(diǎn)研究。

CTO葉熙陽，博士畢業(yè)于斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室機(jī)械工程專業(yè)，師從人形機(jī)器人奠基人、國際機(jī)器人研究基金會(huì)主席、IEEE 院士Oussama Khatib教授。

他曾任新加坡科技研究局研究員，擁有10年以上機(jī)器人領(lǐng)域研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，參與多項(xiàng)美國國家機(jī)器人項(xiàng)目，其主導(dǎo)的水下仿人機(jī)器人Ocean One2016年順利于海洋100米深處進(jìn)行測(cè)試，協(xié)助進(jìn)行350年前沉船的考古項(xiàng)目。

還有首席AI科學(xué)家盧策吾，博士畢業(yè)于香港中文大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)，曾在斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室博士后工作。

盧策吾還是上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系研究員、博士生導(dǎo)師，創(chuàng)建并帶領(lǐng)上海交通大學(xué)機(jī)器視覺與智能實(shí)驗(yàn)室（MVIG）。共發(fā)表（含接收）CVPR/ICCV/PAMI等頂會(huì)頂刊60多篇。

其帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在人體姿勢(shì)MPII評(píng)測(cè)中排名世界第一，CVPR/ICCV等計(jì)算機(jī)視覺頂級(jí)會(huì)議接收其文章超過60篇，一篇文章為圖形圖像頂級(jí)會(huì)議 SIGGRAPH 近五年被引用數(shù)最高。

工業(yè)應(yīng)用牛刀小試

當(dāng)然，非夕團(tuán)隊(duì)打造的拂曉機(jī)械臂，也已不是研發(fā)階段的產(chǎn)品，目前已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮生產(chǎn)力價(jià)值。

在新能源汽車制造商，拂曉機(jī)械臂承接了部件插頭插拔及接插質(zhì)量測(cè)試工作。

拂曉通過AI視覺技術(shù)，在不需要定位工裝的情況下，精準(zhǔn)探測(cè)并抓取帶有電線的插頭，并且實(shí)時(shí)運(yùn)用力覺引導(dǎo)來調(diào)整插頭位置和姿態(tài)，高質(zhì)量地完成插入任務(wù)，工作過程要求極其精準(zhǔn)的力覺控制能力及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。

價(jià)值也能從實(shí)際效果對(duì)比中管窺一二。非夕機(jī)械臂能夠完成一個(gè)工作站里的所有任務(wù)，替換人類工人，通過自動(dòng)化解決方案來完成比人類更高質(zhì)量的工作任務(wù)，并且無需額外的人工檢測(cè)。

另外，還有3C消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

非夕團(tuán)隊(duì)改革了OEM廠商的裝配部件自動(dòng)化產(chǎn)線，提供的擁有極高靈活性的一站式解決方案讓產(chǎn)線無需或僅需極少的設(shè)置調(diào)整，就能夠針對(duì)不同型號(hào)智能手機(jī)的完成相應(yīng)任務(wù)，幫助實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)。

價(jià)值方面預(yù)計(jì)，三年內(nèi)該OEM資本支出及總生產(chǎn)支出可降低超過50%。

而且這還只是牛刀小試，非夕團(tuán)隊(duì)介紹，未來還能在更多場(chǎng)景和行業(yè)展開應(yīng)用。

首先，完成以前難以做到的復(fù)雜任務(wù)，拓寬機(jī)器人的可能性。

非夕基于先進(jìn)的AI及機(jī)器人技術(shù)，讓機(jī)械臂能夠像人類一樣以手眼配合的方式去完成復(fù)雜的動(dòng)作，并且通過AI技術(shù)在任務(wù)的過程中優(yōu)化相應(yīng)的動(dòng)作或任務(wù)策略。

其次，可以應(yīng)用到不同生產(chǎn)線。

非夕開發(fā)了一個(gè)層級(jí)式架構(gòu)的通用AI平臺(tái)，讓企業(yè)能夠輕松讓機(jī)械臂將之前的工作任務(wù)移植到相似的場(chǎng)景里、學(xué)習(xí)相似的物件、新的技能以及快速調(diào)整到新的生產(chǎn)線上，大大減少安裝調(diào)試所需的投入。

以及不同行業(yè)應(yīng)用拓展。

非夕打造了一站式解決方案，擁有在不確定環(huán)境下有效完成工作的能力，具有很高的通用性。

未來不僅可以應(yīng)用在工業(yè)制造、物流業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中，提高生產(chǎn)效率和利潤率，還能應(yīng)用在醫(yī)療、零售等有更多人為干擾的環(huán)境下。

最關(guān)鍵的是，自適應(yīng)機(jī)械臂帶來的降低成本、提高效率，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了價(jià)值落地。

非夕團(tuán)隊(duì)說，他們創(chuàng)立的使命就是希望打造第三代自適應(yīng)式智能機(jī)器人，為制造業(yè)和服務(wù)業(yè)提供智能柔性的自動(dòng)化解決方案。

未來可以利用機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)枯燥、令人勞累或損害健康的工作的自動(dòng)化，同時(shí)創(chuàng)造更多有趣、有價(jià)值的機(jī)會(huì)。

目前，非夕團(tuán)隊(duì)已完成A+輪融資，累計(jì)融資額1.5億人民幣，投資方包括金沙江創(chuàng)投、高榕資本、深圳清華研究院、真格基金、M Fund，順為資本等。

對(duì)于非夕、機(jī)械臂產(chǎn)品革新和機(jī)器人行業(yè)，一切才剛剛開始。

— 完 —

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