文章 |四月简介:当小罗伯特唐尼化身的“钢铁侠”站在你面前,四肢灵活,能看能走,胸前还有醒目的国产标志,我不禁被充满了敬佩和惊讶。
人形机器人又称人形机器人,是科幻作品中常见的形象,但实际上却是距离现实生活最远的形态。
按照通常的商业思维,“难造”、“贵”、“无用”的仿人机器人市场前景太渺茫。
然而,总有一小群人不喜欢遵守规则。
今天故事的主角是“钢铁侠科技”(ART机器人),一个近20人的精简团队。
成立不到两年,就打造出了大型双足人形机器人成品,并准备投入流水线生产。
生产。
近日,智喜喜来到位于上地科技孵化园的钢铁侠科技,参观了国内首个商业化的“双足人形机器人”。
与英雄般的公司名字“钢铁侠”形成有趣对比的是,创始人兼首席执行官张锐是一位瘦弱、略显腼腆的年轻人。
在随后的交流中,志东西与张锐就仿人机器人行业现状、创业历程、项目原创性、商业模式等关键问题进行了深入探讨。
同时,也深刻揭示了当前学术研究与创业模式的差异。
走出象牙塔和实验室,但仍坚守作为研究者的初心和专注,敢为人先,快速前进,在一直以日本、美国为主导的人形机器人领域,韩国等国数年或许不再遥不可及。
1、机器人市场缺乏中国玩家。
说到双足人形机器人,去年阿特拉斯的令人惊叹的形象仍然历历在目:强劲的步态、搬砖的力量、不被推倒以及令人印象深刻的机械控制。
虽然Atlas还不足以被称为机器人的终极形态,但与街头那些充斥着轮子运动、平板显示器的“玩具类”产品相比,前者也算是帮“正名”了。
机器人”。
无论是完备的技术研发、复杂的供应链管控,还是强大的资金支持,人形机器人领域都具有极高的门槛。
完整意义上的人形机器人不仅包括电机、脚、手臂等复杂的机械控制系统,还需要具备环境感知、行动规划等能力。
事实上,大型双足人形机器人的风头一直被海外公司和研究机构占据。
在中国,主要以项目研究为主,在商业化领域的动作很少。
不仅是美国波士顿动力公司,日本本田、意大利RobotCub联盟等公司也在不遗余力地砸钱进行“人形机器人”项目。
现阶段,仿人机器人的应用场景主要集中在军事、航空航天等行业。
在消费市场,将大机身小型化是一个不错的选择。
桌面人形机器人NAO在科研领域非常受欢迎。
其法国机器人公司Aldebaran被软银收购;国产Alpha系列机器人助力优必选迈入独角兽行列。
不过,在自动化和机器人领域研究多年的张锐认为,小型人形机器人不足以提供完整的功能服务;高校科研领域以及科技博物馆的展示将是短期内双足人形机器人商业化的重要方向。
2、20人的团队想要打造《Atlas》是盲目自信吗?钢铁侠科技由张锐与家乡校友马诺尔共同创立。
团队成员大部分来自北航、哈尔滨工业大学等实力雄厚的军工院校。
他们大多曾在中国科学院和航天研究所工作过。
团队人数约20人,研发人员约16人。
办公室位于上地科技孵化园内,有两间房间,其中一间用作实验室。
与一般研发公司或机构相比,这种配置略显精简。
不过初生牛犊不怕虎,钢铁侠在项目进度上展现了强大的整合能力。
今年3月,第一代样机研制成功; 6月,中国人工智能学会理事长李德义院士来公司视察,并为李德义院士建立专家工作站; 11月,获得Pre-A轮1000万元投资。
今年1月,第二代产品组装成功,外壳炫酷。
系统的底层设计得到了极大的优化。
核心部件自主研发,形成配套的自主知识产权体系。
张锐是自动化专业出身。
曾在北京航空航天大学无人机研究所、中国科学院自动化研究所、中国航天科学院第五研究所工作。
曾参与无人机、机器人、航空航天等多个领域的研发工作。
过于频繁的工作调动和项目变更让张锐有些疲惫。
“在军工类科研院所工作,项目和工作往往是有分配的,受到时间、资金、环境等客观条件的制约。
”谈及创业后节奏的变化,张锐表示,两人的工作量相当。
但在科研院所工作时,由于团队学习的专业过于接近,思维方式不够宽广,容易受到计划变更等影响,面临压力无法检验结果,缺乏相应的资源支持。
正是由于上述原因,国内科研院所的人形机器人项目虽然不少,但进展相对缓慢。
钢铁侠的另一位联合创始人Manor,专业是计算机科学,是张锐的校友和大学同学。
张锐表示,选择与马诺创业主要有两个原因:1)基于对“老铁”的信任,“马诺是一个能跟我吵架的人,即使吵架我们也不会记仇”彼此”; 2)丰富的互联网经验。
军工出身的张锐认为,自己的想法比较保守,需要懂互联网模式的人来整合。
谈起老友庄园,张锐的话语中充满了赞许和认可。
据他介绍,庄庄园在大二的时候就已经是UC浏览器的骨干了。
后来,他曾在新浪微博和创新工场担任产品经理,有很强的互联网思维。
庄园看重人形机器人背后的商业价值,而张锐则更倾向于项目研发和管控,两人一拍即合。
3.跳出实验室。
第一个吃螃蟹的人。
前面提到,国内很少有企业和机构尝试人形机器人方向。
既然离开科研院所选择创业,往往需要同时考虑商业化和创新因素。
作为国内仿人机器人领域的第一位开拓者,张锐在与智东智的对话中分享了他的一些想法。
1)为什么选择在新的领域创业?在此前科研单位的工作经历中,张锐曾尝试过无人机、机器人等类似项目。
但仿人机器人还有很长的路要走,部件开发和重组的经验也相对较少。
张锐说,首先是基于兴趣和爱好,“我就是想做这个”。
自动化机械的技术是相似的,一些运动控制系统的基本原理是相同的。
其次,团队中的人才涵盖领域广泛,硬件、底层、算法、设计每个人都能发挥自己的特长。
2)为什么要从一个完整的机器人开始,而不是只从其中的一个环节开始,比如操作系统、机械臂等?由于机器人涉及的机械结构和领域过于复杂,比较稳健的创业模式是选择一个细分领域进行突破,比如操作系统、机械臂等。
不过,对于钢铁侠科技这样的公司来说并不常见从一开始就将自己的目标和产品定义为1.35米的大个子,风险在所难免。
张锐解释说,正是因为人形机器人产业还处于早期阶段,各方面的技术和供应链都不成熟。
如果专注于技术的单一方面/环节,很容易受到其他方面的制约,最终的结果也无法落地。
另一方面,从国家在机器人领域的科研投入和需求来看,这个市场正在蓄势待发。
4、“运动大脑”+自主研发的传动部件按照学术界的定义,一个完整的智能机器人应该具备感知、交互、决策、控制四大功能。
具体到人形机器人形态,其核心技术难点在于步态控制、环境感知等环节。
钢铁侠通过结合机器人本体和运动算法控制来克服这个问题。
1)在硬件层面,钢铁侠科技采用自主研发的姿态传感器、扭矩反馈传感器、避障传感器,结合摄像头和力感模块,实现机器人自主导航和步态规划。
由于钢铁侠科技的机器人产品更加直接面向用户,因此解决噪音问题就显得尤为重要。
与阿特拉斯液压驱动方案不同,钢铁侠科技自行研发了完整的电机方案,可以降低噪音并自由调节行走速度。
在结构件方面,Atlas依赖于高精度金属3D打印机。
虽然精度高,重量可以有效控制,但也显着增加了成本。
钢铁侠采用智能算法来适应各种类型的电机。
2)在软件算法和控制程序方面,张锐团队吸收了李德义院士的建议,加入了“运动脑”的概念。
运动脑是让机器人具备自主运动能力的决策系统。
基于机器人的外形,利用正逆运动学、动力学和人工智能技术,实现机器人的关节控制和神经中枢控制,最终实现任务级控制目标。
在操作系统方面,由于机器人本体上分布着大量的传感器、电机、控制器等,因此需要通信机制。
因此,钢铁侠科技采用机器人专用操作系统ROS,并对系统内核进行了大幅优化。
“运动脑”类似于人类的小脑。
张锐表示,未来会开放这个系统,将本体打造为一个计算平台。
在此基础上,高校或B端用户在交互和决策层面进行二次开发。
“在任务级控制和场景应用方面,B端客户有着更丰富的经验和更深入的理解。
” 5、发明完成后,如何准备量产?它与机械臂和小型人形机器人中常用的伺服组件不同。
钢铁侠人形机器人由电机直接驱动,然后根据不同关节的可动性进行优化调整。
自由度方面,钢铁侠科技的ART机器人单腿6自由度、双腿12自由度、踝关节2自由度、髋关节3自由度,使机器人行走类似于人类的手势。
一般来说,机器人的自动化程度越高,其活动就越灵活,控制也相应越精确。
但需要考虑电机的成本和机身的重量。
据张锐介绍,钢铁侠的单台售价预计在数百万元左右。
与Atlas动辄数百万的售价相比,成本得到了很好的控制。
据张锐介绍,他已经收到了一些大学和科技馆的预购,出货量在10台左右。
第一批原型机预计将于今年7月完成。
在供应链方面,张锐参考了之前航天五院提供的资源,渠道和可靠性都有保证。
组装过程中,团队技术人员亲自组装、亲自检验。
考虑到后续的功能升级和售后环节,钢铁侠采用模块化设计,降低维护成本和组装难度。
6.分阶段商业化不要急于筹集资金。
人形机器人市场仍处于早期阶段。
基本上就是先花钱,成品出来后再涨价的套路。
立足国内市场,钢铁侠团队提出了“阶段性商业化”的目标,并率先将研发的机器人本体制造出来并应用于高校、科研院所、科技馆等场景,服务于其研究、教育、展示、下单可以保证公司有足够的资金来运营,为投资者带来利润。
基于上面的内容,我想补充一下张锐进军机器人市场的一些想法。
他透露,他还参考了国内几家较大的工业机器人厂商的型号。
基本上都是模仿国外产品,上市时面临着同类品牌的明显竞争,阻力较大。
在工业应用领域,“市场基本只认可国外品牌”。
例如,最成熟的汽车厂装配线基本上只使用德国机器人,而且都是成套安装。
同时,还存在现场施工、欠款等问题。
“这个市场对于初创公司来说很难渗透。
”所以钢铁侠选择了另一个领域,服务机器人市场。
国内科研市场缺乏优质的机器人本体和研发平台。
这也是钢铁侠团队的优势。
也就是说,钢铁侠更长远的目标是建立机器人本体研发平台和开发环境。
从融资背景来看,一位目前从事机器人创业的阿里巴巴前员工是其天使投资人之一。
今年11月,获得青岛竞天信息、青岛北区科高创投1000万元A轮投资。
“他们都是规模较小的基金,我们看重的是他们的退出回报要求相对较低,董事会的话语权要求也不高,所以我们可以有更多的自主权。
”当志东向他推荐一些好的投资机构时,张锐笑称自己缺乏人脉资源来介绍。
但话又说回来。
在公司资金方面,张锐并不急于筹集资金。
他说,项目初期,他和庄园投资了数百万,去年年底筹集的资金尚未使用。
现在订单也是收入来源的一部分。
7. 结论 总体而言,钢铁侠是一支科研氛围浓厚的技术团队。
公司的布局和团队配置趋于精简,缺乏一些互联网公司的浮夸和铺张。
打造人形机器人对于普通人来说可能是一件异想天开的事情,但我们从张锐团队身上感受到的是一种极其坚定的信念。
更可贵的是军工企业传承下来的务实精神。
与他雄心勃勃、开拓进取的职业目标形成鲜明对比的是,张锐腼腆、单纯的性格令人印象深刻。
他在商场环境下的经验不足是更纯粹的技术优势和后期的提升空间。
在产品方面,其整体的产品把控和推广能力不容小觑,也是其团队的实力。
从商业前景来看,此类原创项目总是机遇与风险并存。
一方面,我国科研经费和机器人产业持续大量投入,市场潜力巨大;另一方面,国内市场起步较晚,现有市场被日、美品牌占据,质量控制和供应链体系不够完善。
对于仿人机器人领域创业的意义,我认为更普世的价值是让更多的人感受到机械智能和机器人科学的魅力。
当钢铁侠迈着矫健的步伐向你走来时,你会感到兴奋和自豪。
那一刻,你能更深刻地感受到人类的无限智慧和科学带来的伟大创造力。