近日,一则四足机器人背着自动步枪进行打靶射击的视频在网络热传,四足机器人再次站在舆论的风口浪尖。
来源:King丶
而在机器人行业,有一家特种机器人企业也开始跨界研发,其最新推出的四足机器狗在外形上非常有亮点。
负载重量高达50kg、背部可加装轻型机械臂、防爆等级符合国家防爆标准...
这只看起来力感爆棚、质感十足的“肌肉狗”是从事特种机器人产品和智能仓储产品研发、销售的高新技术企业七腾科技最新开启全球预售的产品防爆智能四足机器人“钛格”(谐音“tiger”)。
单从机器狗的外形看,七腾科技发布的“钛格”甚至看上去比许多机器狗更加健壮,样子肌肉满满、肉感十足。
从性能与装备上看,“钛格”机器人也处处都透露着与众不同。在多种AI智能算法、视觉感知系统与深度相机、激光雷达等软硬件加持下的“钛格”,具有了基于深度强化学习的地形适应能力,能够在复杂多变的环境中实现自主导航,通过环境引导设定,可以记忆环境细节并找到执行任务的最快路线。
实时避障能力赋予了“钛格”在运行过程中安全避开障碍物并可以在崎岖地形上移动的能力。高达IP67的防护标准让“钛格”拥有完全的防水防尘能力,无惧风霜雪雨,尽管在雨天、雪地、烈日、夜间、大雾、大风、灰尘等恶劣环境中也能提供可靠性能。
同时,“钛格”的负载重量高达50kg,可以代替人工去完成一些复杂沉重的搬运工作。即便是其背部加装的轻型机械臂,臂力也可达5kg,能够实现抓娶转移、分拣、旋转、伸缩等方式的灵活作业。
纵观“钛格”产品参数与产品功能,谁看了不得说一句皮实抗造、面面俱到。
但“钛格”的卖点远不止于此。
具备防爆属性的工业级四足机器人
七腾科技此次发布的智能四足机器人“钛格”最大的卖点在于其防爆属性。
据了解,七腾科技此次推出的四足机器人“钛格”是少数具有防爆属性的四足机器人产品之一,且其防爆已符合国家防爆标准。
在石油、化工、医药食品、海洋石油平台、航天航空工程及军工等重要工业部门,由于其易燃易爆炸的作业场景,机器人运作摩擦时产生的电火花甚至是机器人运行产生的高温都有可能成为爆炸事故发生的源头。
此外,因防爆机器人应用领域较少,防爆行业也相对较为冷门,而好的防爆机器人不仅需要全面的产品设计考量,更需要高超的专业技术支持和雄厚的研发资金支撑,是以做防爆机器人的企业数量并不是很多。
作为中国机器人行业的新兴领域,国内专精四足机器人的企业数量并不算多,做防爆级四足机器人的企业更是少之又少。
七腾科技作为一家特种机器人企业为何要做具备防爆属性的工业级四足机器人?做防爆级四足机器人的意义又在哪里?
四足机器人可轻松应付该类复杂地形,在探险救援、反恐防爆等实际场景中具有巨大的应用潜力。但就现阶段而言,工业级四足机器人在全世界范围内都尚属稀缺,在防爆属性加持下,七腾科技推出的防爆级四足机器人“钛格”将实现在石油、化工、天然气、边防、森林、无人区等多种危险领域应用作业。
对此,七腾科技如此解释到。
“跨界”研发,转型还是转行?
作为一家特种机器人企业,七腾科技为何“跨界”研发生产四足机器人?
进入七腾科技官网,深入了解七腾科技,就能发现些许端倪。
据其官网介绍,近3年来,七腾科技建立的智能巡检机器人实验室、抗辐照机器人实验室、四足仿生机器人实验室已获得70余项国家专利和技术成果等自主知识产权。
可以由此猜测,七腾科技或在巡检及四足仿生机器人方面早已进行深入研究,且研究时间较长,也因此其研究成果颇丰。
通过对比其“官网产品中心”展示的防爆化工智能巡检机器人、防爆消防灭火侦察机器人、电力智能巡检机器人、电力挂轨智能巡检机器人等几款主营产品共性,可以看到,七腾科技的产品主要应用于油田、化工园区、变电站、燃气站等易燃易爆的特殊场景下下进行智能巡检,巡检与防爆是七腾科技技术发展的主要方向。由此,七腾科技在巡检机器人领域研究颇深猜测得以佐证。
其合作伙伴名单中赫然在目的中国石油、中国石化、国家电网、中国南方电网、国家官网等重量级合作企业,则侧面证实了其巡检技术与防爆技术的实力。
然而巡检机器人的研发除了要面对检查即机器视觉方面的难题之外,还需面临机器人本体与结构如何能适应高温、高压、易燃、易爆等高危巡检环境的更多挑战。凭借在非结构化环境中的良好环境适应性、结构的简洁稳定性与超强机动性,四足机器人成为轮式机器人、履带式机器人等常见巡检机器人结构之外的更佳结构选择。
七腾科技研发具有防爆属性的工业级四足机器人也就变得理所当然。
开发新品,迎接发展机遇
当然,七腾科技研发四足机器人更深层次的原因,更有可能是来源于近年来政府政策的影响和千亿级市场的吸引。
近年来,随着人工智能、5G、新材料等技术的发展,巡检机器人在电力、隧道、冶金等领域得到广泛应用,其销售市场也在进一步扩大。据相关统计显示,2018年至2020年中国巡检机器人市场总需求约为477亿元,年均需求约159亿元,预计智能巡检领域未来市场可达千亿元。
我国经济结构的调整和"碳中和"、"碳达峰"目标的提出,令传统能源企业进行智能化、数字化、信息化转型升级成为大势,巡检机器人作为能源企业进行智能化和数字化转型升级的重要工具,也必将迎来新的发展机遇,相较传统巡检机器人,各项性能得到提升的四足机器人在巡检机器人市场中显然更具竞争力。
此外,《“十四五”机器人产业发展规划》也指出,要拓展在矿山、石油、化工、电力、建筑、航空、 航天、核工业、公共安全、应急救援等特殊行业的机器人应用,开发机器人产品与解决方案满足新兴行业的潜在需求。
面向这些特殊行业的应用场景与产品需求,相较其他结构的机器人,四足机器人无疑有更大的天地。但与普通场景作业应用相比,在特殊场景下的安全作业的需求同时也对四足巡检机器人提出更多挑战。
首先便是材料的选择。机器人本体及其核心零部件所选用的材料必须要能承受住在高温、潮湿、高辐射甚至是有毒环境中正常作业。此外,作为巡检机器人可能还需搭配如机械臂等其他产品使用,机器人的负载能力也提出了一定要求,这就要求材质的强度不宜太低,同时考虑到机器人的维护需求及使用场景,机器人的重量又不宜太高。
七腾科技此次推出的“钛格”在多重因素综合考量下,其核心零部件的材质最终便选择了在制作飞机发动机压气机部件、火箭、导弹和高速飞机结构件时才会用到的强度高、耐热性高、耐腐蚀的钛合金。
其次是技术问题。相比于硬件,软件方面的控制算法对四足机器人来说是更大的问题。巡检机器人是否可靠是大部分企业抉择选用机器人的最大影响因素。作为替代人类从事危险环境下作业的四足巡检机器人,其系统稳定性尤其重要,在危险环境进行巡检作业时突然崩溃的情况是万万不能出现的,机器人总是出现状况不能使用,也是不能有的。
四足机器人的春天来了?
近来,除了中国的七腾科技开启具备防爆属性的工业级四足机器人的全球预售试水四足机器人产业化应用,国外四足机器人行业也传出新动作。
知名四足机器人企业MIT的四足机器猎豹也于3月份在速度方面实现新突破,据其研究团队的数据,现在MIT的四足机器猎豹室内运动速度上限已高达3.9米/秒,室外运动上限也有3.4米/秒,而普通成年人走路的速度也仅有1.5米/秒,但MIT仍在试图实现更快速度。
此外,日本知名工业企业川崎重工开发的四足机器人RHP Bex在日本东京国际机器人展会上也进行了展示。不同于以往四足机器人大多是小巧精致没有“脖子和头”的形象,此次川崎重工展示的四足机器人是以机器山羊的形式出现。
据了解,川崎重工此次推出的机器山羊以高达100公斤的高负载闻名,该机器山羊主要设计用于运送人和物,拥有不行和车轮移动2种行走模式,但两种模式的速度均不是很快。尽管其外形新奇、负载重量高,但以牺牲体积和速度为代价换取是否值得,还有待商榷。
速度、负载与稳定性一直以来都是四足机器人研发所面临的难题。就像鱼与熊掌不可兼得,高速度与高负载,高速度与高稳定性似乎也注定永远不能在一起。为此,ANYmal、腾讯等企业纷纷为四足机器人加入轮式的结构企图以此达到速度与负载之间的平衡,包括此次七腾科技推出的“钛格”也加入了轮式的结构。
通过加入轮式结构,ANYmal四足轮腿机器人的速度得到极大提升,目前其速度为4米/秒,比MIT的最高速度还要快,可见,在速度方面,轮式机器人具有天生优越性。
但同时,这反映出的问题也值得我们去思考:四足式机器人真的需要与轮式机器人比速度,与AGV机器人比负载高度么?
尺有所长,寸有所短,四足机器人的优越性在于其对非结构地形与环境的适应性,无论是速度还是负载都并不是四足机器人所擅长的点。就像没有人想过让乒乓球运动员去参加游泳比赛还能拿冠军,四足机器人的研发也不宜过分纠结“短板”领域,无论是民用还是工用,用户更看重的还是四足机器人的“综合素质”。
结语与未来
四足机器人如何实现产业化应用,一直以来都是困扰从事四足机器人研发生产企业的一道难题。
此次七腾科技具有防爆属性的工业级四足机器人的推出给四足机器人企业产业化应用提供了一个很好的范例。七腾科技以企业防爆与巡防技术之长与四足机器人环境适应之长相结合实现了1+1>2的效果,在四足机器人行业与巡检机器人行业形成了自己的“独家绝技”。
四足机器人在各个领域的应用探索尚未大规模开启,打造专业化、精细化、特色化、新颖化的专精特新企业近年来饱受政策支持。
欲要进行四足机器人产业化应用的企业不妨一试。
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