當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月25日，一年一度的世界移動(dòng)通信大會(huì)(MWC)在西班牙巴塞羅那拉開了序幕。它始創(chuàng)于1995年，由移動(dòng)通信亞洲大會(huì)發(fā)起，已經(jīng)成為全球最具影響力的移動(dòng)通信領(lǐng)域的展覽會(huì)。今年的MWC匯聚了來自220多個(gè)國家的近800家移動(dòng)運(yùn)營商以及230多家移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，是眾多運(yùn)營商、設(shè)備終端商競相發(fā)布最新科研成果的黃金舞臺(tái)。其中，中國INNFOS展出的智能柔性服務(wù)機(jī)器人XR-1吸引了一大波媒體和智能科技愛好者駐足觀看。
作為“少數(shù)全球范圍內(nèi)真正達(dá)到商業(yè)化運(yùn)營的人工智能公司”，INNFOS雖然對(duì)于我們普通消費(fèi)者而言名聲不顯，但是該公司的一些產(chǎn)品在類似銀行、電信運(yùn)營商、房地產(chǎn)、醫(yī)院等多個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)有了比較廣泛的使用。目前，INNFOS已經(jīng)陸續(xù)推出了MORDY、R5、R5S等系列機(jī)器人以及采用諧波減速器的QDD Pro系列、采用行星減速器的QDD系列和無減速器的DD系列的智能柔性執(zhí)行器SCA，每一款都是INNFOS以熱情和汗水澆灌出的驕傲作品。
在此次MWC現(xiàn)場，INNFOS XR-1前人流攢動(dòng)，許多觀眾在這里駐足觀看。這是由“XR尖端機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室”歷時(shí)16個(gè)月研發(fā)完成的類人型智能柔性服務(wù)機(jī)器人。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，研發(fā)人員通過安全高速的移動(dòng)專網(wǎng)連接擁有融合智能的云端大腦，在類人型身體上配備了全身柔性關(guān)節(jié)和多層立體感知模塊，使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了全方位的聽、說、看、動(dòng)智能人機(jī)交互能力，做到了對(duì)人和環(huán)境的友好互動(dòng)和安全共處。
XR-1機(jī)器人擁有人形身體、三輪底盤和34個(gè)自由度。它可以做出各種柔性、擬人化動(dòng)作和手勢，跳出各種姿勢優(yōu)美的舞蹈，前后左右自如移動(dòng)，自動(dòng)調(diào)整身體重心保持身體動(dòng)態(tài)平衡。
一個(gè)精密的穿針的動(dòng)作可見其傳感器的靈敏和其手臂的靈活性。
為何XR-1可以完成如此復(fù)雜的動(dòng)作且成本可控?這有賴于XR-1機(jī)器人在全身關(guān)節(jié)采用的智能柔性執(zhí)行器SCA(Smart Compliant Actuator)。
高精度柔性關(guān)節(jié)SCA驚艷亮相
高精度柔性關(guān)節(jié)SCA讓XR-1機(jī)器人具備了像人一樣完成復(fù)雜動(dòng)作的能力。
我們知道，數(shù)字化、智能化、簡易化、網(wǎng)絡(luò)化和高效化是新型伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。隨著電子技術(shù)水平的不斷提高，伺服系統(tǒng)的發(fā)展也在不斷升級(jí)。針對(duì)傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，在世界上對(duì)伺服系統(tǒng)的研發(fā)已有所突破，而國內(nèi)針對(duì)高端服務(wù)機(jī)器人的底層伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)卻仍處于初級(jí)階段。
INNFOS經(jīng)過多年的研發(fā)，將底層伺服驅(qū)動(dòng)、高精度編碼器、新型伺服電機(jī)、高精度減速器等核心技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新性設(shè)計(jì)與研發(fā)，從機(jī)械結(jié)構(gòu)、核心算法、加工工藝等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，完成了新型智能化柔性執(zhí)行器SCA的研發(fā)。
SCA智能柔性執(zhí)行器克服了傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)底層技術(shù)的幾個(gè)難題:
傳統(tǒng)伺服一般使用內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，其扭矩密度低，軸向長度大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，制作工藝復(fù)雜要求高，過載能力弱。SCA智能柔性執(zhí)行器優(yōu)化了電機(jī)設(shè)計(jì)配合高級(jí)算法，使得外轉(zhuǎn)子電機(jī)可以更好的應(yīng)用于伺服系統(tǒng)。優(yōu)化過的外轉(zhuǎn)子電機(jī)具有扭矩密度高，扁平(適合空軸，外徑加大編碼器分辨率高)，轉(zhuǎn)子慣量大(適用于慣量匹配)、制造工藝簡單等特點(diǎn)。據(jù)達(dá)闥科技負(fù)責(zé)人表示，優(yōu)化過的電機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)，可應(yīng)用于高級(jí)電機(jī)控制算法，電機(jī)過載能力強(qiáng)。
此外，傳統(tǒng)伺服剛性關(guān)節(jié)，無法對(duì)外界環(huán)境做出及時(shí)的被動(dòng)響應(yīng)。而SCA智能柔性執(zhí)行器在串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加了其可變剛度的功能，這便是可變剛度的串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)。串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)不僅能實(shí)現(xiàn)柔性關(guān)節(jié)的功能，還能根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，無級(jí)改變關(guān)節(jié)的勁度系數(shù)，甚至調(diào)整到剛性關(guān)節(jié)。極大地提升了機(jī)器人對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，增強(qiáng)安全性，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行過程中遇到障礙物時(shí)，可停止運(yùn)行，當(dāng)障礙物離開時(shí)可恢復(fù)動(dòng)作。
高度集成化的新型伺服電機(jī)
除了上述兩大難題，傳統(tǒng)伺服電機(jī)、編碼器、驅(qū)動(dòng)分離，體積冗余，成本高。SCA智能柔性執(zhí)行器研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)越的設(shè)計(jì)方案將電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和編碼器集成為一個(gè)整體，于是有了“體化柔性旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器”，研究團(tuán)隊(duì)采用多層板緊湊布局方式將驅(qū)動(dòng)電路編碼器電路集成到一塊小巧的電路板上，將電源、驅(qū)動(dòng)控制電路、保護(hù)電路、電流傳感器電路高度集成，實(shí)現(xiàn)了成本低，性能高，體積小的特性。
SCA在同樣高動(dòng)態(tài)性能下體積僅為傳統(tǒng)伺服器系統(tǒng)的十分之一，更好地解決了服務(wù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的集成化問題，同時(shí)，SCA的柔性功能大大提高了人與機(jī)器人交互協(xié)作的安全性。
成本可控的自主專利技術(shù)INNFOS自主研發(fā)的專利技術(shù)，讓成本控制變成可能。
SCA技術(shù)完全由INNFOS自主研發(fā)，是服務(wù)機(jī)器人重要的底層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這種柔性技術(shù)不僅可以應(yīng)用于家庭、健康醫(yī)療等領(lǐng)域的服務(wù)機(jī)器人，還能夠廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造加工、航空航天、精密儀器等等領(lǐng)域，提高作業(yè)效率，降低工作安全風(fēng)險(xiǎn)。
目前全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)格局已經(jīng)逐步形成，全球各大技術(shù)公司如谷歌、軟銀、百度等都在投入大量資金發(fā)展人工智能，人工智能在未來的發(fā)展會(huì)持續(xù)增溫。中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)在于底層核心技術(shù)的發(fā)展。
行業(yè)格局變化利于本土企業(yè)崛起，部件國產(chǎn)化進(jìn)步明顯，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)結(jié)構(gòu)將由“T”型單一發(fā)展模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤癘”型產(chǎn)業(yè)鏈綜合發(fā)展，形成一個(gè)規(guī)模巨大的市場，擁有核心技術(shù)的本土企業(yè)將成為這塊市場的主角。
經(jīng)過極具國際影響力的學(xué)界、業(yè)界、投資界和專業(yè)媒體組成評(píng)審專家委的評(píng)選，INNFOS還在2018世界人工智能大會(huì)上脫穎而出，入圍2018世界人工智能創(chuàng)新大賽最高榮譽(yù)—SAIL獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)項(xiàng)是人工智能領(lǐng)域最高規(guī)格的官方獎(jiǎng)項(xiàng)之一，用于表彰引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新變革、創(chuàng)造未來美好生活的全球人工智能創(chuàng)新項(xiàng)目。
在本次2019MWC，INNFOS作為“少數(shù)全球范圍內(nèi)真正達(dá)到商業(yè)化運(yùn)營的人工智能公司”與其自主研發(fā)的機(jī)器人發(fā)展的重要底層技術(shù)在國際舞臺(tái)上大放異彩，讓國人十分驕傲。我們希望中國有更多的世界領(lǐng)先的機(jī)器人核心硬件技術(shù)來提升我們?cè)诟叨藱C(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，為中國機(jī)器人底層伺服技術(shù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，順應(yīng)世界機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的趨勢，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人時(shí)代的重要?jiǎng)?chuàng)新！
