我國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入量產(chǎn)前夕。
GGII認(rèn)為，隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入量產(chǎn)前夕，人形機(jī)器人高價(jià)值、高壁壘核心零部件環(huán)節(jié)將迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇期。
盡管人形機(jī)器人是藍(lán)海市場(chǎng)，但產(chǎn)業(yè)整體還處于初級(jí)階段，存在落地難點(diǎn)。尤其是我國(guó)人形機(jī)器人起步較晚，還有多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)亟待突破。
2023年12月11-13日，由配天機(jī)器人總冠名的2023（第十屆）高工機(jī)器人年會(huì)暨十周年慶典隆重舉辦。
在12月12日下午舉行的主題為“關(guān)鍵技術(shù)突圍與創(chuàng)新場(chǎng)景實(shí)踐”的圓桌對(duì)話上，美的工業(yè)技術(shù)章瀏明博士、同川精密總經(jīng)理沈曉龍、斯微特傳動(dòng)總經(jīng)理余運(yùn)清、鑫精誠(chéng)傳感器董事長(zhǎng)吳浩、宇立儀器黃約博士、海伯森技術(shù)董事長(zhǎng)王國(guó)安博士、國(guó)訊芯微CTO蔣琛等企業(yè)高層圍繞“‘卡脖子’技術(shù)突破策略；人形機(jī)器人風(fēng)起時(shí)，什么樣的核心零部件將收益？”等話題進(jìn)行了精彩的對(duì)話，本場(chǎng)圓桌對(duì)話由高工機(jī)器人董事長(zhǎng)張小飛博士主持。
張小飛博士：目前智能機(jī)器人或人形機(jī)器人在哪些方面還需要有更大的提升？
王國(guó)安博士：海伯森技術(shù)有兩條主線，覆蓋人形機(jī)器人兩大領(lǐng)域。一方面是光學(xué)和視覺(jué)產(chǎn)品線，賦予了機(jī)器人感知，讓機(jī)器人能夠看到；另一方面是力學(xué)產(chǎn)品線，能夠讓機(jī)器人在看到的同時(shí)感知到力的反饋。如果將機(jī)器人變得更加智能，以上兩個(gè)方面必不可少。
張小飛博士：國(guó)產(chǎn)減速器廠商在理論、裝備、材料、設(shè)計(jì)、檢測(cè)等方面與國(guó)外品牌還存在哪些差距？
章瀏明博士：目前還有很多方面有待于實(shí)踐檢驗(yàn)，這是我們需要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。因此，企業(yè)大膽的嘗試和探索，值得被肯定。
余運(yùn)清：關(guān)于RV減速機(jī)，根據(jù)斯微特傳動(dòng)2023年的產(chǎn)能、產(chǎn)量及客戶分析來(lái)看，我們有280個(gè)客戶使用行業(yè)接近70個(gè)。其實(shí)機(jī)器人領(lǐng)域精度不是最高的，如果想要做好RV減速機(jī)，我們必須要站上世界的視野。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)廠商與國(guó)際廠商在產(chǎn)能、出貨量方面差距相對(duì)較大，因此我們現(xiàn)在還處于學(xué)習(xí)階段，需要加強(qiáng)修煉內(nèi)功，為未來(lái)打好基礎(chǔ)。
沈曉龍：關(guān)于諧波減速機(jī)，首先要掌握一些先進(jìn)的理論；其次，中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景相比國(guó)外更加多元化，所以我們?cè)诋a(chǎn)品方面講究適用性，并不是精度越高就越好，而是根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)選擇產(chǎn)品；最后，工業(yè)品最可貴的是可靠性。
為此，同川精密也在不斷地向國(guó)內(nèi)外先進(jìn)產(chǎn)品學(xué)習(xí)先進(jìn)性、適用性及可靠性。
張小飛博士：同川精密產(chǎn)品種類多元化，如何平衡精度和成本問(wèn)題？
沈曉龍：過(guò)去的諧波減速器的參數(shù)是根據(jù)工業(yè)機(jī)器人或者工業(yè)機(jī)械手臂的參數(shù)進(jìn)行定義，而未來(lái)要適配服務(wù)機(jī)器人或者特種人形機(jī)器人，其對(duì)諧波減速器的很多要求已經(jīng)發(fā)生變化，因此過(guò)去的方案未必是最好的方案，這就需要企業(yè)勇于理論創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新。我認(rèn)為應(yīng)該是場(chǎng)景催生需求，需求催生創(chuàng)新。這對(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)是優(yōu)勢(shì)，也是超越國(guó)際企業(yè)的巨大機(jī)會(huì)。
張小飛博士：目前國(guó)產(chǎn)諧波減速機(jī)與進(jìn)口相比，還存在哪些差距？
章瀏明博士：我們的布局不僅僅是產(chǎn)品的應(yīng)用，更重要的是核心技術(shù)。我們不缺錢、不缺人，當(dāng)前之所以被卡脖子，就是我們手中缺少核心技術(shù)，如精密加工制造的正向設(shè)計(jì)缺乏，先進(jìn)軸承仍需依賴國(guó)外品牌，材料、疲勞熱處理未做到位。因此，我們需要深入扎根攻克核心技術(shù)，未來(lái)十年或者二十年的奮斗目標(biāo)是，某些國(guó)家被我們的技術(shù)卡脖子。
張小飛博士：對(duì)于鑫精誠(chéng)傳感器來(lái)說(shuō)，還有哪些方面需要向宇立儀器的傳感器學(xué)習(xí)？
吳浩：宇立儀器黃約博士是國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)的泰斗，是最早將六維力傳感器技術(shù)帶到中國(guó)的前輩，其產(chǎn)品也在行業(yè)內(nèi)樹立了良好的口碑，尤其是在打磨市場(chǎng)應(yīng)用端已經(jīng)做到極致。
鑫精誠(chéng)傳感器進(jìn)入六維力傳感器領(lǐng)域相對(duì)較晚，從3C行業(yè)起步，選擇細(xì)分賽道。早期，六維力傳感器價(jià)格昂貴，普遍1-2萬(wàn)元起步。
而實(shí)際上舉例來(lái)看，焊接行業(yè)拖拽示教的應(yīng)用對(duì)于六維力傳感器的精度、抗震、防水防潮等要求并不高，只需解決焊接軌跡規(guī)劃問(wèn)題，比視覺(jué)編程更便利，客戶體驗(yàn)感也更好。因此，在這類對(duì)于六維力傳感器可用可不用的場(chǎng)景，一般大家不會(huì)選用2萬(wàn)元的六維力傳感器，而如果成本降至2千元，相信大家都會(huì)使用。
早期，鑫精誠(chéng)傳感器的單維力傳感器年銷量為8000只，如今的六維力傳感器和十年前的市場(chǎng)需求量差不多，年銷量為8000只，而如今單維力傳感器的市場(chǎng)需求量為100萬(wàn)只，所以市場(chǎng)空間大，大家都能有錢賺。
黃約博士：傳感器有不同的應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)足夠大，而每家企業(yè)也都有適合自己的定位，對(duì)于宇立儀器來(lái)說(shuō)，我希望公司有足夠的訂單，能夠保證員工有足夠的穩(wěn)定性。
張小飛博士：在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品穩(wěn)定性等方面，傳感器還有哪些短板？
黃約博士：從力傳感器角度來(lái)看，原來(lái)因?yàn)閮r(jià)格昂貴使得大家盡可能選擇不用，實(shí)際上也可以將其價(jià)格做到很低，但要考慮的是企業(yè)是否還能有足夠的資金投入研發(fā)。其實(shí)大家所走的技術(shù)路線是正確的，并不是一定要顛覆原有的技術(shù)路線來(lái)降低成本。
目前宇立儀器已經(jīng)與很多國(guó)內(nèi)外人形機(jī)器人頭部企業(yè)達(dá)成合作，在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)人形機(jī)器人企業(yè)最大的問(wèn)題是定位不是特別準(zhǔn)確，比如定位工業(yè)應(yīng)用為何會(huì)使用人形機(jī)器人？用人形機(jī)器人解決精密裝配的難度很大，目前市面上也有更好的解決方案。我認(rèn)為AI、ChatGPT是有助于人形機(jī)器人進(jìn)行人機(jī)交互，人形機(jī)器人是這些軟件技術(shù)目前能夠看得到的終端市場(chǎng)。未來(lái)，人形機(jī)器人如果能夠進(jìn)入家庭這個(gè)終極目標(biāo)，體量將是千萬(wàn)臺(tái)級(jí)別。
張小飛博士：在人形機(jī)器人領(lǐng)域還有哪些“卡脖子”難題？
王國(guó)安博士：人形機(jī)器人的最大特點(diǎn)是柔性，也許人形機(jī)器人什么都能做，但很難做到極致。人形機(jī)器人想要達(dá)到像人一樣的靈敏狀態(tài)，首先眼睛要看得清楚，而且視覺(jué)不止是2D，還要有3D。其次，需要有感知、觸覺(jué)，而人的視覺(jué)和觸覺(jué)神經(jīng)元非常多，這就需要處理大量數(shù)據(jù)，所以算力也是人形機(jī)器人的基礎(chǔ)必備之一。
在以上基礎(chǔ)都具備的情況下，利用算法將多元的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，然后指導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)行。這個(gè)算法里面包含了模式識(shí)別、運(yùn)動(dòng)控制等內(nèi)容，因?yàn)槿四軌騼赡_站立，大腦起到非常重要的作用，通過(guò)慣性、感知等動(dòng)態(tài)地控制人體的肌肉、關(guān)節(jié)等，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的平衡。
接下來(lái)，還需要突破能耗問(wèn)題。現(xiàn)階段，機(jī)器人能量的利用率遠(yuǎn)低于人，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航，能耗和供電至關(guān)重要。
張小飛博士：國(guó)訊芯微的操作系統(tǒng)和軟件PLC等能給人形機(jī)器人提供什么貢獻(xiàn)？
蔣琛：國(guó)訊芯微雖然提供的是底層操作系統(tǒng)，但輸出方式可支持各類運(yùn)動(dòng)控制器，包括AI的運(yùn)動(dòng)控制器。
操作系統(tǒng)的上游是芯片，而什么樣的芯片符合人形機(jī)器人？國(guó)訊芯微專注在EtherCAT的控制伺服，靈活性高，通訊效率同步性好，但最大的問(wèn)題是全身上下多達(dá)30-40個(gè)關(guān)節(jié)，如果全部采用EtherCAT，就需要考慮成本問(wèn)題。另外小到人形機(jī)器人的手指，就需要考慮接口的問(wèn)題，是否也可以采用CAN或者步進(jìn)電機(jī)的方案？這些問(wèn)題的解決都需要有具體的落地場(chǎng)景。
近期在參加日本展會(huì)時(shí)，看到HD開發(fā)了一款全球最小的減速機(jī)，將超小伺服、電機(jī)、減速機(jī)實(shí)現(xiàn)了一體化的手指，并集成了握力和力傳感，非常靈活且穩(wěn)定，但成本很高。
我們接觸到一家人形機(jī)器人客戶，其目前產(chǎn)品的商業(yè)落地價(jià)格是60萬(wàn)，因?yàn)槠渌信渲煤芨摺?guó)訊芯微作為底層控制平臺(tái)，要實(shí)現(xiàn)成本控制，需要選擇合適的芯片，并在之上打造控制系統(tǒng)，給客戶提供足夠的想象空間和接口；平臺(tái)還需要適應(yīng)傳感器的算法等。我們判斷人形機(jī)器人要真正落地還為時(shí)過(guò)早，希望人形機(jī)器人在半年后將成本控制到30萬(wàn)，五年后實(shí)現(xiàn)特斯拉提出的目標(biāo)，將成本控制到2萬(wàn)美金以內(nèi)，屆時(shí)各家核心零部件企業(yè)會(huì)找到最優(yōu)的組合方案。