工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人大顯身手

 

　　優(yōu)艾智合機(jī)器人公司產(chǎn)品研發(fā)區(qū)內(nèi)，員工正在進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試。（資料圖片）

　　帶有機(jī)械臂的巡檢機(jī)器人自主操作監(jiān)測(cè)指標(biāo)，保障空間站人員生命安全；北京航天中心數(shù)據(jù)中心，巡檢機(jī)器人支撐著海量數(shù)據(jù)平穩(wěn)運(yùn)作；行星發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)庫(kù)中，移動(dòng)機(jī)器人有條不紊地搬運(yùn)傳送物料……近日，科幻電影《流浪地球2》正在全國(guó)院線熱映，影片中出現(xiàn)的諸多硬核裝備引發(fā)廣泛關(guān)注。“這些裝備均由我們研發(fā)制造，共計(jì)14款16臺(tái)工業(yè)級(jí)移動(dòng)機(jī)器人，為《流浪地球2》的拍攝提供了移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品技術(shù)支撐。”深圳優(yōu)艾智合機(jī)器人科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“優(yōu)艾智合機(jī)器人公司”）市場(chǎng)總監(jiān)關(guān)健說。

　　優(yōu)艾智合機(jī)器人公司成立于2017年，是一家工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人解決方案提供商。以工業(yè)物流、巡檢運(yùn)維兩大場(chǎng)景為依托，深耕精密電子制造領(lǐng)域以及以電廠為核心的能源領(lǐng)域，助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)。目前，優(yōu)艾智合機(jī)器人公司已參與10多項(xiàng)科技部科研項(xiàng)目，擁有300多項(xiàng)專利，參與制定6項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化

　　走進(jìn)優(yōu)艾智合機(jī)器人公司一樓大廳，開闊的空間大部分被劃為機(jī)器人產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試區(qū)域，再往前走，靠墻處是研發(fā)組工程師的辦公區(qū)域。“我們希望能夠?qū)⒏�多空間留給機(jī)器人調(diào)試。需要跟機(jī)器人打交道的員工幾乎全都在這里辦公，每一個(gè)子部門面前的區(qū)域就是他們自己負(fù)責(zé)的測(cè)試區(qū)。”優(yōu)艾智合機(jī)器人公司創(chuàng)始人兼CEO張朝輝說，“這種辦公區(qū)域劃分方式是公司扁平化管理的一種體現(xiàn)，更快捷高效，幫助我們實(shí)現(xiàn)更快發(fā)展。”

　　2016年，剛從西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)博士畢業(yè)的張朝輝，萌發(fā)了讓移動(dòng)機(jī)器人落地的想法。“我上學(xué)時(shí)期所在實(shí)驗(yàn)組研究的課題是移動(dòng)機(jī)器人的自主定位和導(dǎo)航。2017年，我在亞馬遜公司的倉(cāng)庫(kù)中看見大量倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人被應(yīng)用在貨物運(yùn)送工作中，進(jìn)一步促使我實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法。我想結(jié)合自己所學(xué)專業(yè)，用移動(dòng)機(jī)器人去解決行業(yè)需求。沒過多久，我和另外4位同學(xué)組成團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)立了優(yōu)艾智合機(jī)器人公司。”張朝輝說。

　　創(chuàng)業(yè)的道路并非一帆風(fēng)順。

　　“2017年至2018年，我們采取的可以說是一種‘愚蠢’的創(chuàng)業(yè)方式。”張朝輝說，那時(shí)候?qū)π袠I(yè)并沒有過多的認(rèn)知，手中沒有市場(chǎng)資源和成熟產(chǎn)品，只有一項(xiàng)激光導(dǎo)航算法技術(shù)，且還處在技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的初期，離真正的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用還有很大距離。

　　為盡快了解行業(yè)需求，公司在2018年深入接觸了包括公交車輪胎查驗(yàn)、海關(guān)危險(xiǎn)品查驗(yàn)以及智慧檔案抓取管理在內(nèi)的20多個(gè)行業(yè)，驗(yàn)證技術(shù)可行性以及場(chǎng)景適配性。

　　付出終有收獲。經(jīng)過一年左右實(shí)驗(yàn)后，優(yōu)艾智合機(jī)器人公司的技術(shù)論證相對(duì)成熟，于2019年推出了由3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)底盤形態(tài)組成的移動(dòng)機(jī)器人，適用于汽車制造、家電制造、電商倉(cāng)儲(chǔ)等生產(chǎn)制造領(lǐng)域的出入庫(kù)、產(chǎn)線對(duì)接、上下料等搬運(yùn)、移動(dòng)操作作業(yè)。目前，公司的多數(shù)產(chǎn)品都由這些產(chǎn)品衍變而來并得到普遍應(yīng)用。

　　“在這些產(chǎn)品推出當(dāng)年，市場(chǎng)也逐漸顯現(xiàn)出更多對(duì)移動(dòng)機(jī)器人有需求的應(yīng)用場(chǎng)景，比如工業(yè)物流配送以及發(fā)電廠巡檢行業(yè)等。我們的移動(dòng)機(jī)器人在此階段開始正式走向市場(chǎng)化。”張朝輝說，也是在這一年，公司由最初的5人小組發(fā)展為100人左右的團(tuán)隊(duì)。如今，公司已有450人左右，從一個(gè)不太完善的團(tuán)隊(duì)發(fā)展為有規(guī)范體系的企業(yè)。

　　賦能行業(yè)發(fā)展

　　隨著對(duì)多個(gè)行業(yè)研究的不斷加深，優(yōu)艾智合機(jī)器人公司錨定精密電子制造細(xì)分領(lǐng)域。“這一領(lǐng)域發(fā)展迅速，且對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的需求量比較大。如果我們可以探究出精密電子制造行業(yè)需要哪些機(jī)器人功能和安全保障，就可以為這個(gè)行業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。”關(guān)健說。

　　探究的過程困難重重。讓關(guān)健記憶猶新的是公司與一家精密電子制造晶圓廠的合作。“在過去的晶圓無塵車間，晶圓的轉(zhuǎn)運(yùn)工作由多名工人進(jìn)行，而人工操作過程中的效率及穩(wěn)定性已無法滿足新的產(chǎn)能需求。同時(shí)，對(duì)于晶圓生產(chǎn)而言，污染是造成產(chǎn)量損失的主要因素之一，即便員工進(jìn)入無塵車間穿戴了防護(hù)服，污染風(fēng)險(xiǎn)仍無法有效防控。而從成本角度來看，12寸一盒的晶圓價(jià)值為60萬元到120萬元不等，一旦晶圓盒進(jìn)入工廠，在搬運(yùn)過程中哪怕有一瞬間的不穩(wěn)定，都可能會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失。”

　　“基于這種情況，需要我們進(jìn)行長(zhǎng)周期的研發(fā)測(cè)試。”關(guān)健說，從2020年年初到2021年6月，公司每天都投入約10個(gè)研發(fā)工程師以及若干個(gè)運(yùn)維人員聯(lián)合客戶共同開發(fā)晶圓盒搬運(yùn)機(jī)器人。“因?yàn)橘Y金與人力投入非常大，這對(duì)我們來說是一次‘不成功便成仁’的嘗試。”

　　2021年，優(yōu)艾智合機(jī)器人公司成功為精密電子制造車間打造出一款智能物流解決方案，通過配置多臺(tái)優(yōu)艾智合晶圓盒搬運(yùn)機(jī)器人以及搭載集群調(diào)度協(xié)作系統(tǒng)、工業(yè)物流管理系統(tǒng)，可有效完成機(jī)臺(tái)與電子料架之間的自動(dòng)化上下料和車間物流數(shù)據(jù)全流程精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)晶圓車間柔性化智能化生產(chǎn)。該智能物流解決方案還實(shí)現(xiàn)晶圓盒的精準(zhǔn)上下料，節(jié)省人力60余人，降低無塵車間污染帶來的風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率33%、電子料架利用率66%。

　　拓展應(yīng)用場(chǎng)景

　　“自創(chuàng)立以來，優(yōu)艾智合機(jī)器人公司都是拿著技術(shù)去尋找場(chǎng)景，在場(chǎng)景應(yīng)用中反復(fù)論證技術(shù)，然后再讓技術(shù)實(shí)現(xiàn)迭代更新，而不是關(guān)起門來預(yù)想技術(shù)該往哪走。”關(guān)健說。

　　這種技術(shù)研發(fā)的思路，在優(yōu)艾智合機(jī)器人公司參與的青藏高原大科考項(xiàng)目中得到充分體現(xiàn)。“2019年，我們關(guān)注到，為直播奧運(yùn)火炬手登上珠穆朗瑪峰，華為在珠峰上建設(shè)了一座高海拔5G基站。于是我們想，是不是移動(dòng)機(jī)器人也有登上珠峰的可能？如果可以實(shí)現(xiàn)，這將是一次難得的產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)試機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)，我們的機(jī)器人內(nèi)部電器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)還從未接觸過極端環(huán)境，不知道能否經(jīng)得住極端環(huán)境的考驗(yàn)。”關(guān)健介紹，公司設(shè)計(jì)制造了一臺(tái)可以在5000米以上高海拔地區(qū)穩(wěn)定工作的多功能型科學(xué)考察移動(dòng)機(jī)器人，并于2022年5月參與了青藏高原大科考，助力科考隊(duì)員登頂珠峰。

　　不同于日常的巡檢場(chǎng)景，在珠穆朗瑪峰作業(yè)的機(jī)器人不僅要面對(duì)高海拔、低氣壓、超低氣溫等極端環(huán)境，而且需要遵循自然保護(hù)區(qū)的環(huán)保要求。為滿足高原科考需要及工作要求，該機(jī)器人在電池、行走機(jī)構(gòu)、氣象傳感器等硬件上下足了功夫。一般的鋰電池在零下10攝氏度時(shí)充放電可能只能發(fā)揮正常容量的50%左右甚至更低，而該機(jī)器人中內(nèi)置鈦酸鋰電池，使其在零下40攝氏度的環(huán)境中仍可正常工作。針對(duì)高原上冰川、融雪、碎石、溪流、草甸等復(fù)雜的地面環(huán)境，機(jī)器人采用更具抓地力的履帶式結(jié)構(gòu)，選用較為柔軟的橡膠材質(zhì)，避免對(duì)地面植被產(chǎn)生影響。

　　“溫度、濕度、大氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向的探測(cè)是科考過程的常規(guī)手段，數(shù)據(jù)采集本身并無難點(diǎn)，但面對(duì)復(fù)雜多變的環(huán)境氣候，高時(shí)效性的數(shù)據(jù)傳輸過程是科考機(jī)器人研發(fā)的新難點(diǎn)。”關(guān)健說，該機(jī)器人在研發(fā)中應(yīng)用5G技術(shù)，獨(dú)立作業(yè)時(shí)能實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳回大本營(yíng)，為科考活動(dòng)分析和行動(dòng)決策提供依據(jù)。在完成常規(guī)工作的同時(shí)，機(jī)器人還承擔(dān)了冰川厚度勘測(cè)、氣象數(shù)據(jù)采集、協(xié)助觀察當(dāng)?shù)貏?dòng)植物種群分布及活動(dòng)情況等任務(wù)。

　　目前，優(yōu)艾智合工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人已經(jīng)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。在成熟穩(wěn)定的供應(yīng)鏈體系以及服務(wù)體系支持下，公司2022年?duì)I業(yè)收入同比增長(zhǎng)210%，累計(jì)出貨2500余臺(tái)，銷售收入超1億元。

　　關(guān)健說：“現(xiàn)在我們所看到的對(duì)機(jī)器人的需求主要集中于工業(yè)領(lǐng)域，在以后的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中，機(jī)器人將會(huì)承擔(dān)越來越多的重要角色。面向未來，優(yōu)艾智合機(jī)器人公司希望能夠攜手全行業(yè)去實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在生活中的更多場(chǎng)景運(yùn)用。”