国内首家软体机器人研发商的产业化探索
http://www.weld21.com 2020-01-08 11:08 来源:高工机器人

  12月11-13日,“利元亨•2019高工机器人年会”在深圳机场凯悦酒店举行,大会共设核心供应链、新生态变革、AGV、物流应用、产线应用等8大专场,邀请500+机器人产业链企业,700+企业高层莅临现场。

  夹爪是工业生产制造领域应用非常广泛的一种基础装备。从流水线上抓取物品搬运的场景,不同行业需要不同物料类型,就可以衍生出庞大种类的抓取装置。
  传统的机械夹爪主要针对规则刚性产品,这类产品大约占工业产品和过程配件的4%左右,其余约96%为异形、易损、柔性产品,如果蔬、布料、食品等,无法使用传统机械夹爪解决搬运问题。
  针对上述难题,软体机器人技术应运而生,这是一项全新的机器人设计、制造、控制技术,是未来机器人结构发展的重要方向,几乎全球所有一流高校都在该领域投入研发。
  SRT发现虽然夹爪是一个较前沿且实用的研究领域,但国内鲜有企业专门对其进行研发生产。“市场很大,并且一片蓝海。”
  基于这一判断,高少龙与创始团队于2016年创立北京软体机器人,简称SRT,并推出应用于工业拾取作业的柔性夹爪。该系列产品源自新兴的软体机器人技术学科,整体使用柔性材质加工制造而成,通过气压驱动,实现弯曲、扭转或伸展动作,可以便捷可靠的实现异形易损产品柔性抓取功能。
  SRT也是目前全球屈指可数能将软体机器人技术进行商业化应用的初创企业。

  

走进“迷雾”
  
  软体机器人技术涉及弹性体材料技术、软体机器人结构设计和控制技术,以及相关制备工艺技术,技术复杂度高,现阶段全球仅有2家高校实验室背景公司掌握该项技术。
  SRT研发团队出自北航软体机器人实验室,对软体机器人结构设计、机理分析、材料配比和成型工艺等有深入研究。但是,软体机器人技术的工程化应用依然是世界级难题。
  高少龙回忆起刚刚做爪夹的时候,寿命连8000次都不到,但是经过几轮的技术迭代以后,如今夹具的寿命已经提升了几百倍。在这个过程中,不仅仅要不断地尝试柔性材料,还要反复更改结构。
  高少龙表示:“虽然软体机器人的驱动原理看似简单,但需要结构、材料、控制多项技术耦合实现,技术背后则是海量的实验数据支撑。”
  而且在实际应用中,由于不同的结构会带来不同的工艺和使用性能,柔性爪夹的设计需要考虑实际的需求,它的动作设计、力度和精度都要具体情况具体分析。这些涉及到弹性材料的选取,内部空腔结构的设计以及动作控制等等。
  据了解,SRT推出的SFG系列柔性夹爪,就是结合了前沿科研技术和产业需求的工业级柔性末端执行器。该系列产品可以无伤地抓取各种异形易损零部件,解决了多个行业自动化抓取难题,为工厂实现全面自动化提供了便捷的解决方案。
  应用SFG系列柔性夹爪,SRT设计实施了全球首条全自动保温杯数字化生产线,从而实现无损搬运和较大范围零件尺寸兼容柔性生产。2019年SRT获批加入浙江省智能制造专家委员会,承建永康市保温杯行业工业互联网平台,支持浙江省保温杯行业数字化智能化改造任务。
  该生产线为保温杯行业********条数字化生产线,通过引入柔性夹具,优化控制、结构和模具设计方法,解决保温杯内外胆生产良率低、招工难、柔性大、换产周期长难题,整体技术水平处于行业领先地位。
  除了SFG系列柔性夹爪外,今年9月,SRT一连发布了四款新品:VFC-L125范德华力吸盘、SCF组合式柔性夹具、ISC气囊内撑式夹具、SLG间接驱动柔性夹具。
  截至目前,SRT拥有国内外专利40余项,产品远销欧盟、美国、日本、韩国、香港、台湾等地,服务富士康、台达、施耐德、比亚迪、宁德时代、安井食品、华美月饼、弗吉亚、法雷奥、博世等3C、动力电池、食品、汽车零配件行业世界龙头企业。
  SRT在北京设有基础研发中心,在张家港、苏州园区设有工程研发中心、生产基地和装备研发中心,在深圳设有办事处,在日本、韩国、新加坡、马来西亚、泰国、西班牙和台湾等11个国家和地区设有代理机构。

持续“打怪”

  2019年,对于机器人行业来说,进入了“漫冬期”。
  幸运的是,SRT在年初已连续完成数千万元Pre-A和A轮融资,资金主要用于生产工厂扩建、海外市场和工业外场景拓展,以及后续研发投入。
  这一年里,高少龙经历过“客户行业寒冬,一夜之间丢掉20个项目,三千万订单”,也品尝到“连续出差28天,从新行业又把业绩谈回来”先苦后甜。
  在高少龙看来,3C和汽车行业波动以及中美贸易摩擦影响2019年的销量变化,但SRT从多个行业客户反馈分析,机器人的应用已经充分完成市场教育阶段,客户对机器人的使用以及功能实现基本不再存在疑虑,甚至在功能预期方面已经略有泡沫,同时叠加熟练工人的缺乏问题,“我们对未来机器人行业的发展充满信心,2019年公司业绩预计增长5-6倍。”
  从软体机器人市场上既有的玩家数量就可以看出这个产业还处在早期阶段,对于SRT来说,技术是无止境的,SRT也会从深度和广度两个方面将公司业务持续扩展下去。
  在广度方面,柔性爪夹的应用领域扩展必然会对产品提出一些新的要求,比如一些3C行业的龙头企业需要爪夹导电,但是既有爪夹的硅胶材料无法导电,所以如何在保证寿命和功能的情况下去满足工业客户的新需求是很大的考验。
  在深度方面,高少龙表示当前柔性机器人一大技术壁垒就是定量控制,传统的机器人可以通过电流、传感器等控制动作,但软体机器人的工作原理决定了它们的控制算法、自由度都无法沿用传统的机器人控制方法。
  “客户不是想买个钻头,而是要买个洞。他需要的是一个解决方案,我们的产品是最关键的环节,但实际上它有很多细枝末节,别的问题不解决,多核心的技术都没用。”这是SRT团队的深切体会。
  “在工业市场,靠一门绝活想打市场,痴心妄想。所有技术要融入整个工业体系内,融入你上下游的供应链里。”
  2020年,SRT将按照既定计划以投入研发为主,推出更多品类的创新末端执行器。


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