卷不动的机械臂，能否靠柔韧开启新蓝海？｜产品视察

caray1231

文｜潘潇雨
编纂｜彭孝秋
人类关于机器替人的空想由来已久，乃至每隔一段时间就会泛起惊喜。好比往年特斯拉和小米推出的人形机器人，瞬间炸开了寂静已久的机器人行业。
但严酷的是，在完成彻底替人以前，还需求阅历少量人机共存的局面，而全部机器人行业已堕入长时间缺爆品和冲破性技术的现状。
以历史最绵长、运用最普遍的机械臂为例，不管是传统的工业机械臂，仍是如今衍生出的合作机械臂，更多仍以工业畛域的高速、精度等为中心寻求。但跟着与人近间隔间接物理交互的运用愈来愈多，关于机械臂的需要更多转向了平安性。因此，当工业畛域愈来愈卷时，机械臂上游市场也到了需求关上增量的时分。
试想当一款机械臂可以具有柔性状态、高度平安，且具备交互管制功用时，这样的运用也就冲破了工业场景，乃至能够延长至办事行业等。
市场关于新状态机械臂的需要跃然纸上，坐落在深圳的万勋科技就推出了这样一系列的全新型态产品——其中心产品Nimbo系列柔韧机器臂涵盖了KN600、KN800和KN1000三种状态。其中，KN600系列带有弯转关节，KN800系列带有伸缩关节，KN1000则是刚柔混合型。
万勋科技也是36氪继续跟踪的公司，此前曾获取英诺天使基金、祥峰投资、万物质本、顺为投资和蓝驰创投等几轮融资。

Nimbo系列
把机械臂做成“象鼻子”
不同于传统机械臂的状态，万勋柔韧臂的外观在视觉上，看起来更像一条柔软的象鼻子外形，这类仿生状态的探究，也让Nimbo系列机械臂在状态和灵敏性上推翻了以往机电关节驱动的刚性机械臂。
而柔韧的秘诀就在于，Nimbo系列采取的技术原理是一套从底层逻辑上的推翻式翻新。首先区分于传统的刚性资料，万勋采取了柔性资料构成的肌肉关节，以这类柔韧肌肉关节构成一个阵列，从而代替机电和精细加速机驱动的刚性关节。其次是在驱动上，传统机械臂多以机电驱动为主，而万勋科技采取的是SlimDrive流体驱动。
据万勋科技技术担任人引见，这类技术的肌肉构型最先源于软光刻技术，驱动则采取了准确微气流伺服技术完成。
详细到Nimbo系列柔韧臂上，一个柔韧关节次要由3-6个柔韧肌肉构成。万勋科技技术担任人告知36氪，这是由于要达到功课空间中不同静止标的目的的最小要求，单层3肌肉是最低本钱下可以完成的最优计划。关上柔韧臂的外部构造后，能够发现其外部是靠着几根气管串并联组成的柔韧肌肉网络。
气管的作用就在于能够衔接到每个柔韧肌肉外部的气囊，能够给末端提供气压，从而操控相应肌肉的伸展水平。
一方面靠着伸缩比高达300%的柔韧肌肉关节，另外一方面靠着气压驱动各个关节的伸缩形变水平，Nimbo系列可以完成各类空间内的平安功课，其中就包罗人机交互场景、狭小空间、多障碍物场景等繁杂状况。
不外，要完成在空间内灵敏、柔韧的摆动，就要讲求对各个肌肉块的操控。给每一个块肌肉操控的气压水平不同，都会致使柔韧臂终究指向不同的角度。也因此在算法层面，同传统机械臂相似，仍需求按照末端履行的后果，来反推每一个层关节、每一个块肌肉的角度以及力的补偿等，终究经过积攒足够丰硕的算法数据后，计算出每一个次履行门路的最优解。
对于柔韧的新想象
柔韧机械臂这件事的难度就在于总体零碎架构的底层翻新，“由于甚么都是新的，底层的运转逻辑都变了，所以咱们没有任何一个开源的脚本可以照搬。”万勋科技技术担任人说。
也恰是这样从底层运转逻辑的推翻，带给了Nimbo系列几大中心劣势：
首先是极大的灵敏度。一方面经过肌肉的伸缩静止以及每层肌肉关节的偏转静止，柔韧臂能够同刚性臂同样在三维物理空间中任务，完成末真个6个自在度；另外一方面则是因为柔韧臂多个肌肉发生的静止学冗余，它能够额定完成1个或多个手臂外部关节排布的“外部自在度”，这就使得柔韧臂能够在狭小空间内灵敏功课，并能升高空间需要实现避障。
其次是人机交互的平安性。现阶段的工业机械臂以及合作机械臂，在包管人机交互层面的平安性时，更多采取的是传感器以及视觉等形式。但当上述形式生效时，在实际接触中，因为机械臂的刚性力与惯性下，仍会对人形成物理挫伤。
因此，柔韧臂的劣势就体当初资料以及气控上。首先经过柔性资料加重自重，使其惯性远低于传统刚性手臂，即便产生碰撞也不会形成挫伤。同时，气压管制的驱动原理，也使得整条柔韧臂更具和婉性，在碰撞时柔韧臂会经过气体的可紧缩原理发生更多的主动顺应性，进一步消解发生的撞击挫伤。

Nimbo柔韧臂
再次是轻自重、大负载。关于少量办事行业或者非固定场景的功课来讲，机械臂的自重往往是下沉运用的一大掣肘，而在以往想要胜任的负载越大，机器人本体也就要越轻巧。因此，柔韧臂的冲破就在于可以完成轻自重下的大负载。
以Nimbo柔韧臂来看，最高可冲破1:3的负重比，即3千克自重，超过10千克最大负载。可以完成这一负重比的症结，还在于自身的资料构型以及气压驱动的原理，冲破了与自重间的比例瓜葛，从而达到负载几倍于本身重量的才能。
最初是性价比喻面。因为构型逻辑和资料翻新，柔韧臂省去了机电、加速器等中心部件（加速器、伺服机电和管制器分别占工业机器人总本钱的35%、20%和15%）。万勋Nimbo柔韧臂与同级刚性臂比拟，能够完成一套全新的供给链体系，且和刚性关节手臂比拟有更高的性价比。因此，关于办事、巡检等行业来讲，能够关上的市场空间仍然值得想象。
现阶段，基于柔韧臂的几大特性，万勋率先选择的落地场景是与无人机携手，经过将柔韧臂搭载于无人机上，能够完成近程采取、物体投送以及近程巡检等相干的场景。“因为无人机的起落架限度，所以要搭载机械臂，伸缩性是一件必需战胜的刚性问题，而柔韧臂的劣势就在于可以达到这样的伸缩要求。”万勋科技技术担任人说。

搭载无人机的运用
另外，在巡检场景使用柔韧臂，更能防止由于合作臂操作不妥致使的卡死柜门、狭隘空间探视、功课等场景。也因此，将来柔韧臂也将搭配AGV/AMR底盘，完成新状态的复合机器人。
在办事场景下，柔韧臂的市场空间一样值得想象。“本钱低、轻快、保障人机交互平安，且部署时间短，也象征着这样的新状态更可能是为了办事运用而生。所以咱们不是要革传统机械臂的命，而是与传统机械臂互补，在现有的运用场景下共生，而且延长至办事等畛域中新的蓝海场景。”万勋科技技术担任人表现。

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