获红杉、顺为资本投资,他做全球首款消费级四足机器人,谷歌、英伟达等都曾采购
未来能真正落地应用的四足机器人肯定是低成本、轻量级、高运动性的电驱动版本。
作者丨史素云
关于机器人的探索正走向实际应用,这从近期的机器人大会可见一斑,与往年相比,今年的峰会设置更贴近大众生产生活场景,除了演讲的具体内容外,博览会也创新性推出了“机器人+应用场景”的展览新模式。
在宇树科技创始人兼CEO王兴兴看来,未来各种机器人的使用场景将会越来越明确,而在四足机器人领域,低成本、轻量级、高运动性的电驱动版本具备真正可落地应用的最大可能性。
宇树科技成立于2016年,是一家四足机器人与动力系统部件研发商,其四足机器人涵盖消费级与行业级两个方向,其中消费级主要有Go1系列产品,行业级包括Aliengo、B1两款产品。 在具体应用上,消费级的四足机器人主要起陪伴娱乐的作用,行业级产品则主要应用于园区或社区的安防巡检、消防救护、极端物流等。其Go1系列产品售价1.6万元起,行业级产品10万元起。除四足机器人外,宇树科技还凭借原有技术积累推出了机械臂与健身泵两款产品。
- Go1产品展示 -
在融资上,2022年4月,宇树科技完成数亿元B轮系列融资,由经纬创投和敦鸿资产领投,海克斯康集团(Hexagon AB)、顺为资本、容亿投资、深创投跟投;2021年2月,其完成千万级美元A轮融资,投资方为顺为资本;2020年5月宇树科技完成Pre-A+轮融资,投资方为红杉中国种子基金、初心资本、祥峰投资中国基金。
将成本把控到极致
消费级与行业级产品全面开花
王兴兴是学习机械工程出身,其从小就对电机十分感兴趣,本科期间便已能用舵机做双足机器人,攻读硕士学位时王兴兴开始研究四足机器人,在参与了较大型四足机器人的研究设计后,王兴兴认为电驱动小型高灵活性的四足机器人才是未来发展的方向,于是其经过大量的研究设计生产出了该种类型的机器人XDog,XDog用12个无刷电机直驱来实现全向灵活的运动能力,凭借XDog王兴兴在2015年国际智能星创师大赛中取得了二等奖。
毕业之后,王兴兴曾在大疆科技任职过一段时间,2016年其XDog的视频在网上爆火,还得到了国际权威学术期刊的关注和媒体报道,这让王兴兴意识到随着消费升级时代的到来,大众对于四足机器人的需求也开始慢慢萌芽。
于是王兴兴便辞职创立了宇树科技,宇树科技从成立之初便认为,四足机器人的产业化一定是朝着更轻量化、电驱动的方向发展,而非以液压驱动的方式。
事实证明,宇树科技抓准了四足机器人发展的大趋势,就在同年,机器人巨头波士顿动力公司推出了迄今为止最小的机器人SpotMini,SpotMini 为全电动四足机器人。
波士顿动力公司成立于1992年,由麻省理工学院(MIT)孵化而来,从成立之初,波士顿动力便开始研发机器人,于2005年研发了具有里程碑意义的四足机器人Big Dog,随后十几年间波士顿动力对四足机器人的负载能力、移动速度和实用性不断改进,这使其成为了业内佼佼者。
与波士顿动力相比,宇树科技在机械结构、控制方案等技术层面,都有较大差别,其中最大的区别点为商业模式, 宇树科技坚持高性能低成本,并选择了to C消费级与to B行业级两条腿走路。
在王兴兴看来,成本是限制四足机器人在国内发展的最核心因素,因此宇树科技从成立之初便将低成本作为重要目标,2017年其推出的高性能低成本四足机器人Laikago(行业级)全球第一次预售,2018年开始出货,客户包括谷歌、英伟达等科技企业以及国内外顶尖高校,这使其成为 全球最早进行四足机器人商业化的公司之一 ,2019年Laikago Pro与 AlienGo年出货量超百台。
在成本控制上,宇树科技对产业链进行了整合并将设计简化。 具体来说,其对机身进行了结构优化使得零部件用量减少以及生产架构更简便,另外,宇树科技还对电机、减速器、驱动器、传感器等绝大部分零部件进行了自研,目前仅芯片属于非自研核心零部件,“目前我们自研的零部件都很适配机器人产品的参数,在保持性能的前提下,我们会尽量采取自研的方式以降低成本。”
为了将产品性能做到更好,宇树科技还会对自研零部件不断进行优化,比如其在最初应用在Go1上的自主设计的鱼眼双目深度相机和超声波传感器,虽然已经属于较优水平,但性能仍有不足,为此,宇树科技又在研发一款全新的3D激光雷达传感器。
既把控成本又对产品性能有高要求使得宇树科技获得了登上春晚舞台的机会。2021年春晚,宇树科技网红机器牛“犇犇”曾和刘德华、王一博、关晓彤同台表演,相关视频最高点击量已达数亿次。
- 牛年春晚机器牛“犇犇” -
目前宇树科技四足机器人已涵盖 消费级 与 行业级 两个方向,其中消费级主要有Go1系列产品,行业级包括A1、Aliengo、B1三款产品。在具体应用上,消费级的四足机器人主要起陪伴、娱乐的作用,行业级产品则应用于园区或社区的安防巡检、消防救护、极端物流等。其Go1系列产品售价1.6万元起,行业级产品10万元起。
- B1巡检 -
应用场景不同决定了消费级与行业级产品的侧重点不同,消费级产品需要拥有更好的灵活性、人机交互性,而行业级则要求产品移动性更强。
为了提高消费级产品灵活性与人机交互性,宇树科技Go1系列拥有 高动态、ISS智能伴随、SSS超感知10目探测、AI检测、柔韧自适应关节 等技术特点。具体来说,其四足机器人打破了近似规格的最快奔跑速度世界纪录,可达17Km/h;ISS 智能伴随系统采用专利无线矢量定位及控制技术,搭配SSS 超感知系统可使机器人位于人的侧向余光视线内,远远优于常规的跟随模式,人机交互自然融洽、安心、安全,不用时刻回头担心机器人是否跟丢或遇到障碍物。
在行业级方向,宇树科技的四足机器人与目前主流使用的轮式和履带式机器人相比,可以与双光云台和机器臂等各种智能设备联合作业,具有工业级超大负载特性,能够在高危环境中有效减轻工作人员现场工作的危险性及重复机械劳动强度。
据王兴兴介绍,不论是从技术水平、生产规模还是营收水平,宇树科技在国内四足机器人赛道中都算得上是绝对头部,从2019年开始,其每年在全球高性能四足机器人市场中占有率均超50%。
围绕核心技术
拓展了机械臂、健身等业务版块
当市场还在等待四足机器人应用场景爆发临界点时,王兴兴便已在构思如何释放机器人机电一体化共性技术的潜力,让人们看到机器人技术在多元化场景下应用的可能性。
以四足机器人核心技术为基础,宇树科技首先推出了 机械臂Z1 ,该款灵巧6轴机械臂考虑到了机械臂搭载在移动机器人上使用的全部场景,并沿承了轻量化的特点。
传统高性能机械臂的大体积与高自重影响着本体路径的规划和负载。 面对降低成本的刚性需求,Z1通过让所有机器人关节采用一体化标准模组,实现了批量化生产以及成本的大幅降低,同时其在二关节使用的双电机并联设计抵消了标准化模组引起的力矩不足问题,这实现了机械臂在体积、自重和负载上的平衡——4.1公斤的自重能够有最大5公斤的负载。创新性的内嵌超紧凑结构带来更大负载的同时,还能节省移动机器人本身的操作空间,为功能性硬件留出余地。
在王兴兴看来,机械臂与机械狗在硬件、机械控制和机器结构上,有诸多相似之处,但在运动控制算法层面,机械臂则要简单许多,因此宇树科技“跨界”机械臂顺理成章。
除机械臂外,宇树科技还推出了一款 PUMP健身泵 。在购买和使用居家健身设备的经历中王兴兴发现:只有健身房的大型设备才能做到拉力自由可控,小型设备阻力不均且不可任意调节,无法适应不同情况下的力量需求。
- PUMP健身泵 -
王兴兴给出的解决方案是借助力控电机的电磁阻力来帮助消费者获得任意可控的阻力和力量曲线。 2018年,王兴兴完成电磁拉力器初稿,正式向专利局提交申请文件。
和机械臂Z1如出一辙,健身泵采用了内嵌超紧凑的结构设计,巴掌大小的尺寸和一瓶矿泉水的重量却拥有高性能核心电机,仿生机器人力控关节技术,可帮助实现阻力顺滑、任意调节。 仿生电机阻力均匀,能主动调节阻力曲线,让肌群发力均匀顺滑,拉力的方向与运动的方向能保持一致,不容易形成关节压力导致拉伤。
宇树科技的跨界将不会限于这两个领域,未来,凭借在电机、减速器、控制器、整 机结构、部分传感器等核心技术方面的积累,宇树科技将会为目标用户提供更多类智能产品。
- END -
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