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知行机器人: 为中国智造提供安全可靠灵活智能的机器人解决方案
来源:《普京集团》杂志    2020-04-10 18:46:46

  智能制造是新一轮工业革命的核心,是全球制造业发展的重要方向,也是我国从制造业大国向制造业强国转型的必经之路。为了全面提升中国制造业发展水平,智能制造发展需加快技术创新、提高产品质量,推动智能装备应用。

  近年来,不少国家都将机器人发展纳入国家计划。美国《先进制造业国家战略计划》、欧盟SPARC民用机器人研发计划、《中国制造2025》、日本《机器人新战略》、韩国《机器人未来战略2022》等,纷纷将机器人纳入国家科技创新和产业发展的重点领域。机器人已成为新一轮科技革命与产业变革背景下世界各国产业竞争的焦点。

  《中国制造2025》将机器人列为中国十大重点推动领域之一,而智慧型机器人更跃升为未来10年中国制造业发展转型升级的方向。2016年3月工信部、国家发改委、财政部等三部门联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》。规划提出了未来五年我国机器人产业的“两突破”“三提升”,五年的总体目标及五项主要任务。

  国际机器人联合会日前发布2020年机器人技术主要发展趋势,预计从2020年到2022年,全球工厂将新增近200万台工业机器人。新技术应用和市场发展使企业能够应对不断变化的客户需求。国际机器人联合会秘书长Susanne Bieller博士说:“智能机器人和自动化对于适应新的消费趋势,满足产品多样化需求和应对贸易壁垒带来的挑战来说至关重要。新的技术解决方案为更加柔性的生产铺平了道路。”

  知行高科(北京)科技有限公司成立于2017年12月,致力于推进国际先进的机器人智能末端执行器技术在国内的推广及应用,提高智能装备产业技术水平,增强智能末端执行器在国际上的产品竞争力。公司致力于发展为国际一流的机器人技术研发团队,提供“灵活、可靠、安全、智能的机器人系统解决方案”。

  核心成员经验丰富

  公司申请多项专利

  知行高科创始人白国超博士现为北京市青年骨干人才、2019年度中关村U30优胜者,在机器人及人工智能领域有10余年的研究和工作经验。2014年,白国超在北京邮电大学和伦敦大学国王学院联合培养的工学专业博士毕业,然后又得到英国工程与物理研究委员会的全额奖学金,来到英国赫里奥特·瓦特大学留学。在2017年拿到哲学博士学位之后,白国超又来到了人工智能领域比较前沿的蒙特利尔大学做博士后研究,主要研究方向是计算机仿真和微型机器人领域。在国外读博及帝国理工做研究院期间,白国超主要是做机器人末端执行器方向的研究。“我们的研发主要是做自适应的可重构的末端执行器,这个技术在国际上是比较领先的。在留学期间,我也在自适应和可重构领域申请到了两项国际专利。”白国超说。

  知行高科的核心研发成员来自于英国帝国理工学院、谢菲尔德大学等,团队多人具有海外留学背景,在人工智能、工业设计、精密制造、嵌入式开发、市场运营及行政管理等领域有着非常丰富的经验。

  “现在国内的经济发展迅速,需要真正的高科技和高技术产业去支撑。作为一名中国科研人员,我有责任把科技成果转化为生产力造福百姓。”白国超说,相比国内而言,国外的研究环境可能更为优越。但是,只有把技术应用到市场上才能体现出它的价值,科技发展也是与市场需求密不可分的,需要的是知行合一。而国内的政策和市场环境对白国超来说有很大的吸引力。

  知行高科的技术源自英国微装配系统末端执行器项目,技术研发阶段多次荣获ASME和IEEE国际机器人设计竞赛大奖,曾受邀参加2018、2019年全国双创周展览,参展2019中国国际工业博览会,跻身2019年全国双创周杭州主会场,参展2019年中国国际大数据产业博览会,参加2019中国科协年会“科技创新企业家高峰论坛—双创活动展”。公司现已申请专利、软件著作30余项,注册商标10余项。在2018年全国双创周展览中跻身“创世技”颠覆性创新榜榜单50强。

  核心技术领先

  应用范围广泛

  机器人末端执行器是机器人与外界交互的媒介,是机器人执行取放和灵活操作的重要工具。在制造领域实现工件取放、货物运转;在工业装配领域实现工件的区别抓取、固定;在服务机器人中的应用也非常广泛,如排爆机器人、家用服务机器人等,具有夹持、运输、放置工件到某一个位置的功能。随着机器人的广泛应用和日趋复杂的机器人应用环境变化,机器人手在工业机器人、特种机器人及服务机器人中的功能要求越来越高,精确性和灵活度要求也越来越高。因此,高可靠性、高精度和低成本的抓取解决方案具有良好的市场前景。

  知行高科的核心技术包括机器人特种机构设计、伺服驱动控制、触觉感知、视觉AI算法等,所开发的产品包括协作型机器人手、柔性抓取系统、智能抓取系统、仓储搬运系统、物流分拣系统。

  两指和三指末端执行器是知行高科的主要产品,并已注册商标为“知行手”。两指末端执行器的最大特点是模块化部件,微小物体精确力控抓取和智能位置和力反馈,适用于更广泛的、不同材质和形状物体的自适应柔性抓取力。它是英国智能抓取技术在国内产业化的典范,在国际机构与机器人设计竞赛和创业竞赛中取得非凡成绩。可以解决机器人应用中灵活性及操作复杂等问题,推进机器人在各行各业的应用,为中国的智能制造赋能。三指末端执行器可以根据应用需求调整抓取力,实现对不同类型和尺寸物体的位置自适应抓取。三指独立动作可实现不规则物体的力自适应精准抓取,灵活性更高。

  精细的指模块结构设计可实现两指和三指加工制造和装配的通用性,提升知行手在各种应用场景的抓取和操作能力,比传统方案更加灵活、可靠、高效,可广泛适用于机床上下取料放工件、搬运码垛、组装装配、物流分拣、产品包装、质量检测等。

  “我们的末端执行器既可以用于工业领域,又可以用于服务机器人,还有特种机器人。它的应用范围是比较广泛的。”白国超介绍说,末端执行器不像机械臂是专业用于工业或者服务领域的,它其实是机械臂和外界交互的一个媒介,所以应用范围非常广。既可以用来做包装分拣,也可以用来做比如排爆机器人的末端执行器等,还可以用来做海底探测用的一些末端执行器。

  现阶段,知行高科的产品主要应用于科研及工业领域。机器人手主要用于工厂上下料、电子产品装配等;柔性抓取系统用于曲面表面的抛光打磨;智能抓取系统用于机器人和人工智能实验室的开源系统;仓储搬运是针对大型仓库重型货物的移动搬运系统;物流分拣系统在电商物流系统中代替人工进行物品分拣,可实现物流管理的无人化。

  致力于发展为国际一流的

  机器人研发团队

  据白国超介绍,知行高科现在主要有两部分业务:一是对公司的核心技术进行产品化开发并销售给渠道商或终端客户,二是自主开发的核心产品进行系统集成应用于细分领域。

  知行高科的部分产品现已进入市场推广应用阶段,核心产品系列已经部分开发完成,细分市场的应用正在开展。比如,现在开发的智能机器人抓取系统正在高校机器人和人工智能实验室进行推广应用,仓储搬运系统和物流分拣系统也已经在酒厂酒坛搬运和货仓的分拣领域有所应用。

  在技术研发领域,知行高科与国内外知名高校帝国理工、赫瑞瓦特大学、中科院计算所、太仓光电研究所、香港中文、华南理工、北邮、上海二工大等国内外的知名机器人及物流研究机构有良好的合作关系,并且与国内外机器人及物流领域的上下游企业有广泛合作。

  在前期,知行高科的主要合作伙伴是渠道商,通过共同完成一些项目为终端客户提供服务,建立起合作关系,之后遇到类似项目会共同为客户制定方案出报价。“比如我们在为酒厂做的仓储搬运系统,就是我们的传感器供应商在遇到应用案例后为我们提供的项目信息,我们继续与集成商建立联系并提出终端客户满意的定制开发方案,最终共同拿下项目。”白国超举例说道。

  知行高科的竞争优势体现在技术研发、成本控制、整体解决方案提供等方面。首先,知行高科能为市场提供标准或定制化的技术服务,并且核心技术的掌握可以降低市场应用成本,同时也能为客户提供在抓取领域的一站式服务。这是与一般的产品销售型企业的很大区别。“我们首先是技术研发公司,通过项目实施保证现金流,在有稳定可靠的客户之后,我们会逐渐转为产品开发公司,占领细分领域的市场空间。”

  国内机器人行业正处于快速发展阶段,不管是工业机器人还是服务机器人都在稳步快速推进,这从国内机器人公司的数量可以窥见一斑。市场应用也逐渐打开,各行各业都在寻求机器换人的时机。但市场总是青睐能为其创造更多价值的技术和产品,这也就意味着机器人领域的竞争非常激烈。不是所有的机器人公司都有真正的核心技术,那些不具有核心技术、不能为客户提供稳定的高质量产品和有竞争力的产品的企业终将被淘汰出局。

  在白国超看来,机器人的发展还远没有到达红海阶段,还是有很多技术门槛和市场空白区域。未来,将会出现越来越多的应用领域能够在机器人技术发展的红利下有更广阔的发展空间。

  “我们致力于发展为国际一流的机器人研发团队,我们的愿景是为客户提供‘安全、可靠、灵活、智能的机器人系统解决方案’。”白国超说,能够让各行各业拥有便于管理、回报率高、灵活实施的机器人系统是知行高科所有成员的奋斗目标。(文/本刊记者 东方欲晓)

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