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齐欧做工业4.0时代的第四代移动机器人引领者

2022-03-11文/马

起重运输机械 2022年3期
关键词:诊室移动机器人机器人

文/马 晨

灵动科技创始人兼CEO AI机器人专家

杂志创刊60周年祝福语:

恭祝《起重运输机械》创刊六十周年!衷心祝福杂志越办越好,继续以专业的视角、敏锐的洞察引导推动行业发展,在新的征程上再创辉煌!

2016年创立的灵动科技是第四代移动机器人(视觉导航AMR)的开创者和引领者,5年融资6次,已经实现商业化闭环。凭借端到端的集群调度和视觉优势,持续帮助企业降本增效,服务众多500强企业,为物流业和制造业提供全球领先的移动机器人解决方案。包括TCL、丰田合成、京东物流、顺丰供应链中国等,并成为华为严选唯一的机器人合作伙伴。现在这家公司有300名员工,包括150位研发工程师,70%以上硕士,博士及博士后10余位;明年计划规模扩大到800人。公司已申请专利300余项,国际专利130项,并已取得20余项美国发明专利授权,多项技术,尤其是基于深度学习的视觉感知技术以及基于强化学习的多智能体集群调度技术处于全球领先水平。

2020年灵动科技入选北京第一批“专精特新”中小企业名单。2021年7月,灵动科技荣获国家级专精特新“小巨人”企业称号。这是一家在移动机器人行业风口上成长的公司,齐欧觉得,自己应该算是“在正确的时间做了正确的事。”

《起重运输机械》:据了解,您在2016年离开了全球最大的企业软件公司,创办灵动科技,进入了机器人行业,当时为何会如此选择,您的初衷是什么?

齐欧:和机器人的缘分其实要追溯到学生时代,2003年我带队参加第三届国家机器人大赛获得了中国区冠军。2004年第四届的冠军是大疆创始人汪滔。2005年第五届选手张涛创办了普渡送餐机器人,可以说如今国内大量移动机器人及相关行业团队,都是从这个比赛成长起来的。

毕业之后我没有立即投入机器人赛道,而是先后在SAP(德国,中国)和甲骨文公司(中国,美国)工作过一段时间。这两家都是全球领先的B2B软件企业,在SAP我做过非常扎实的研发和产品工作,后又在甲骨文补足了销售和管理领域,通过B2B的方法服务了大量的制造业、物流业和商品流通业。经过这两家企业的工作积累,我在软件开发、产品设计、整体产品的全球化以及商业拓展方面积累了成熟且丰富的经验。直至2015年底,我意识到创业时机到了。

当时国内人工智能+机器人领域正迎来“寒武纪生命大爆发”,甚至2016年被很多人认为是“中国人工智能元年”。当时我最深刻的感受是,全球人工智能创业环境最好的就是中国。比如在算法领域中,无论数量还是质量,华人及华裔科学家发表的论文都不逊色于美国,而且中国又有全球最多的应用场景和数据;在硬件制造能力上,我们如果星期五把印制电路板设计方案发出去,下周初就能收到来自深圳返回的硬件产品,这种效率在美国是不可想象的;在需求方面的趋势也非常清晰,移动机器人有可能取代5%的人口的工作,包括物流、保安、清洁工作等,而这就是机遇,更大的市场机遇。

天时地利人和之下,我于2016年组建团队创办灵动科技,几年下来,公司在融资规模、技术和商业落地上在业内都处于领先位置,帮助数百家企业实现降本增效与产业柔性升级,让我愈发坚信当时是“在正确的时间做了正确的事情”。同时我也希望能将这份事业持续下去,继续发挥我们在技术和商业解决方案方面的领先优势,让移动机器人成为新生产力,为客户和合作伙伴创造更多价值。

《起重运输机械》:灵动科技如今已发展为全球领先的视觉导航移动机器人(AMR)企业,在发展过程中遇到的最大挑战是什么?

灵动科技公司

齐欧:移动机器人发展至今已经经历了四代迭代,第一代导轨AGV(Automatic Guided Vehicle),第二代二维码AGV,第三代激光AMR(Autonomous Mobile Robot),而灵动科技是第四代视觉AMR(视觉自主移动机器人),此前在业内并未有先例。无论是二维码机器人,还是激光雷达机器人,在十多年前都已有成熟技术,经过多年产品细节打磨,商业模式已经很清晰,后来者可以享受的红利会比较多,能省去很多摸索的时间和精力。

但在视觉自主导航机器人就比较难了,这个领域没有产品模仿的红利,我们不得不摸着石头过河,这对当时的我们是很大的挑战。同时我们也意识到,如果能做出来,在国内将是一项开创性的进展。要知道,纵观移动机器人的发展历程,国外一代导轨AGV领先国内30年,国外二代二维码AGV领先国内10年,三代激光AMR依然是国外产品领先,现在我们无论研发实力还是商业场景都已经走到很成熟的阶段,这是我们实现反超的机会。

事实证明我们做到了。我们基于深度学习的计算机视觉和激光雷达融合,进一步提高了机器人的单机精准定位、动态避障和自主导航能力,目前处于全球领先的水平。除单机技术领先外,我们在多智能体集群调度技术上也有显著优势,可拓展到单仓200台AMR的集群调度,而目前全球仅有3家企业拥有AMR的大规模调度能力,我们是其中唯一的中国企业。

《起重运输机械》:灵动科技是在国内机器人领域为数不多,生产研发AMR的企业,您认为相比传统移动机器人,视觉AMR实现了哪些突破?

齐欧:我们从移动机器人的发展来讲,通俗来看,最早的AGV属于自动化设备,需要沿着预设轨道、依照预设指令执行任务,不能够灵活地应对现场的变化。导引线上一旦出现障碍物时只能停等,多级作业时容易在导引线上阻塞,从而影响效率。在如今大量需要搬运的柔性化场景中,AGV显然已经不能满足应用端的需求。

移动机器人发展到AMR阶段时具备了环境感知和自主规划的能力,开始能够应对复杂的现场环境变化。基于智能感知、自主移动的能力,AMR可以更加灵活地在仓库或工厂环境中的各个位置之间灵活规划路线。而AMR又可分为激光AMR和视觉AMR两大类,目前国际上为数不多的AMR产品如Locus、MIR、6River等均可归为激光AMR,其主要依赖激光雷达作为感知设备,实现基于激光雷达的定位、避障、导航等能力。虽然相比于AGV,激光AMR初步具备了感知和自主规划的能力,但其感知能力很弱,例如无法分辨障碍物种类,也就无法根据不同的障碍物给出灵活的避障策略,其基于轮廓匹配的定位方法也无法有效解决高度动态的场景变化带来的影响。

医院中生殖医学中心中的诊室主要分为男科诊室与妇科诊室,诊室主要是医生询问患者以往的患病情况,保证各项常规检查等等。诊室应该与候诊区距离较近,减少患者的走动时间。通常情况下,妇科诊室需要检查的科目较多,故妇科诊室的设置数量也要有所增加。诊室内部的重点设施主要包括以下几种,分别是办公桌、检查床、检查灯与洗手盆等等。与诊室相比,化验室中的检查设备种类比较多,常见的有精子分析仪、离心机与冰箱等,因此,化验室内部预留空间较大,保证体液得到更好的储存。

灵动科技视觉AMR(Vision Autonomous Mobile Robot)是新一代AMR,克服了激光AMR的局限,主要是依赖计算机视觉作为其感知手段,能够获得环境的视觉语义理解,在此基础上能够在复杂动态的环境中实现灵活避障、准确定位和高效路径规划。我们秉承着“软件定义硬件”的开宗,在较高的系统结构和硬件工程能力基础上,通过一套系统适配多种应用场景,在具体场景的对接需求时,仅从软件做少量适配工作,因而提升了硬件机器人的通适范围。

《起重运输机械》:您认为灵动科技产品的核心能力体现在哪些方面?

齐欧:灵动科技的产品具有以下三个方面的核心能力。

灵动科技Pick2Go解决方案助力双11销售额再创新高

灵动科技产品

第一,机器人本体具有足够的智能水平来应对复杂多变的场景。灵动科技的视觉AMR应用计算机视觉、机器学习技术开发出的行人跟随、低矮避障、空间避障、运动障碍物避障、可行驶区域分割、标志标识检测、托盘定位等视觉感知、定位、避障等功能,提高了复杂场景下视觉AMR的行驶效率、通行能力和安全性,从而具备了跨场景应用的能力,降低了部署成本。

第二,机器人集群的柔性调度能力。当大规模的机器人在仓库、工厂等环境下部署的时候,调度不好很容易出现拥堵、碰撞等问题,影响整体的运行效率。仓库、工厂环境是高度动态的,在这样的场景中进行调度不是件容易的事情,需要对视觉AMR运行中可能碰到的情况有准确的预测能力才能做到。我们应用强化学习等机器学习技术实现了机器人集群在高度动态场景下的柔性调度,并且跑出了很高的效率,从而提高了客户的ROI。

第三,具有组件化、可配置的业务系统,能够将绝大部分的业务流程标准化、可配置,降低新客户、新场景的定制开发工作量。灵动科技开发了包含流程引擎、任务中心和智能排产功能的业务中台系统,以及面向交付的包含部署工具、二次开发等模块的交付平台系统。基于这两大系统,能够支持边拣边分、先拣后分、整单拣选、智能组单、动态分区、定时任务、即时任务等多种物流、制造、零售作业模式,实现80%的功能重用,仅需20%甚至更少的定制开发。

《起重运输机械》:请您简单介绍一下灵动科技AMR解决方案是如何在物流与制造场景中发挥最大价值的?

齐欧:灵动科技AMR解决方案已经在电商、鞋服、物流等多个行业落地。目前,灵动科技的策略是聚焦物流业和制造业这两个市场巨大的场景,并在细分场景上持续深耕。在长期深入客户场景一线与陪伴客户成长的过程中,我们对客户具体的应用场景与需求痛点也有了更成熟、更系统化的理解与思考,具体来看可以总结如下。

首先,仓储物流存在如下痛点:生产力低下、效率低下、人工成本高、错误率高。我们针对物流业推出了全球领先的Pick2Go人机协作柔性拣选解决方案,通过一人拣多车、一车对多人、人车相汇大幅度提升拣选效率,节省拣选人员,实现流程优化与企业降本增效。

在具体应用中,我们的视觉AMR可以自主移动,替换拣货员完成50%以上的行走距离。这能够使拣货员在单位时间内,实现2倍以上的拣货量;换句话说,灵动科技视觉AMR的人机协作,可以让一个拣货员实现2倍以上的工作效率;并且Pick2Go具备无痕迹部署、零成本迁移、自适应业务、一分钟上手的特点,部署成本非常低,几乎是行业里最能立竿见影,减员增效的解决方案。

灵动科技AMR在物流业的应用-顺丰供应链中国

今年双11期间,某龙头电商便通过我们的Pick2Go解决方案实现了仓库产能提升400%,UPPH较平时提升133%,在某个水饮中件仓峰值时段UPPH达到了450件/时以上,相比人工作业提升了6倍,目前这在行业内中件仓中几乎是不可能完成的任务。目前,我们的Pick2Go已经在这个企业20多个不同类型的仓库复制,最快1周内就能完成交付。

其次,制造业存在的痛点更为复杂:弹性低、人工成本高、生产环境复杂。灵动科技提供全球领先的厂内端到端物流搬运解决方案,通过全场景多车型混合调度、一套系统从原料入库、上线、产线对接、成品下线等全作业流程运输管理,实现全流程物料数据化,帮助企业优化物料和资金周转,实现智能决策。

基于视觉AMR快速部署的能力,工厂能够灵活调整产线布局,视觉AMR强大的视觉导航能力使其能够适应复杂的生产环境,执行跨楼层搬运等复杂任务,拥有更高可靠性、更高安全性、无痕迹部署高柔性的特点,支持包括老厂改造在内的厂内物流智能升级,并且实现数字化对接与管理,实现企业的数字化升级。

灵动科技AMR在制造业的应用

《起重运输机械》:您如何看待未来视觉导航机器人的发展空间?

齐欧:对于视觉导航机器人未来的发展我们有充分的信心。《中国制造2025》明确提出将机器人产业作为我国制造业重点突破发展的领域,物流机器人也被《北京市机器人产业创新发展行动方案(2019—2022年)》列为重点培育和发展的几类机器人之一。因此,大力发展智能机器人技术,对发挥首都创新资源作用、构建高精尖经济结构、加快全国科技创新中心建设、服务制造强国建设具有重要意义。

视觉AMR(视觉自主移动机器人)的应用将是物流和制造行业下一步的发展趋势。视觉AMR具有环境感知和自主规划的能力,能够应对复杂的现场环境变化。基于智能感知、自主移动的能力,视觉AMR可以更加灵活地在仓库或工厂等环境的各个位置之间灵活规划路线。在高度动态的操作环境中,视觉AMR能够更好地与人类合作执行任务,使工作流程更加高效。虽然与传统AGV相比,视觉AMR目前还处于市场培育期,但更高的智能化和对复杂环境更强的适应能力使其已经进入了高速上升通道,产业将迎来快速发展期。

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