該視頻拍攝時間為2021年3月12日,視頻中,聯想晨星機器人可以靈活地移動,甚至可以實現完全橫向移動。同時,整體上方的機械臂可以實現推、夾、檢測、噴漆等多種功能。
事實上,晨星機器人從誕生至今,也只有一年左右。這款機器人最早是在聯想創新科技大會TechWorld 2020上,聯想集團高級副總裁、首席技術官芮勇在介紹邊緣計算時發布的。誕生之初,晨星機器人的工作內容是為中國商飛集團的飛機進行噴漆。
飛機需要噴漆的零件往往高達數百種,而在傳統自動化噴涂實踐中,大部分的時間都需要花在機械臂的參數調整和示教上;人工噴漆往往更能達到所見即所得的效果,但質量會依賴于工人的操作手法,也很難保證一致性。
傳統工業機器人的重點往往是機器臂,比如它的靈活性、耐用性、耦合等等。但是晨星是一款包含了SLAM技術的工業機器人,擁有可自主移動到“工位”上。因此,晨星機器人是不折不扣的AMR機器人。
所謂SLAM技術,是目前工業機器人領域最為流行的Simultaneous Localization and Mapping,即同步定位和制圖,指的是機器人在移動的同時,就可以根據搭載的雷達來制定移動路線,從而繞過了前期對機器人線路規劃的編程階段。
AMR指的是Autonomous Mobile Robot,即自主移動機器人,其特點正如上文所述。AMR機器人,相較于傳統的AGV(automated guided vehicles,自動導引車),從實際功能上講都是移動。可區別在于,AGV需要提前規劃好道路,且其只能沿所規劃好的道路行進,這就導致由空間物理上引起的位置差會對其功能造成極大的影響。
晨星機器人自主移動原理(來源:聯想)
AMR則相反,它就像人類一樣,擁有自己判斷的能力。AMR知道它要移動到什么位置,以晨星為例,該機器人的雷達可以判斷哪里需要它,即便晨星的“工位”發生變換,它依然能夠找到。另一方面,由于AMR采用自主移動的方式,移動更加靈活,避免了多臺AMR協作時造成的交通堵塞。
理論上來說,AMR的技術要遠遠領先AGV。然而從成本上來說,AMR則遠遠低于AGV。這是由于,AMR不需要提前鋪設軌道,或者其他道路標識,即可實現自主移動。因此,整體解決方案的價格反而更低于古早的技術。
2021年4月30日,泰瑞達旗下的MiR公司業務增長高達55%。MiR是全球領域內,工業AMR機器人的龍頭企業。該企業研發的AMR機器人,可以實現超過200公斤的載荷。不過目前中國AMR機器人產業仍處于早期階段,還未有企業大規模采用AMR。聯想的這一步棋,很可能會打響中國AMR機器人的第一槍。
在操作方式上,晨星機器人的機器臂上裝有攝像頭。它會將其拍攝的3D視頻流通過5G網絡發送至遠端的晨星AR設備,遠端的用戶只需要戴上晨星AR以及使用手柄,就可根據感知信息對機器人下達控制指令。
聯想的晨星機器人屬于交鑰匙工程,所以它除了能夠自主移動和遠程AR操作外,還能通過邊緣計算來大幅度降低處理器的功耗。邊緣計算指的是,通過一種附加于主干網絡上的處理器,來將傳感器采集的原始數據進行初步優化的工作方式。
芮勇曾在上文提到的TechWorld 2020講述了晨星機器人邊緣計算部分的工作原理:飛機零部件噴漆,既需要虛擬機來支持AR模型渲染,也需要容器來支持機器人噴涂、漆面檢測等應用,傳統做法往往需要兩臺以上機器運行不同的虛擬化堆棧,系統開銷更大。而聯想的混合輕量級虛擬化引擎能在單臺機器上同時提供輕量級虛擬機和安全容器承載這些應用,實現二者深度融合,有效增加了系統資源利用率。噴涂質量檢測往往需要將深度學習網絡模型壓縮部署在邊緣側,而聯想自主研發的漸近式模型優化技術,可以自適應調整不同的模型精度和算力資源,從而實現了更高精度的計算機視覺檢測。
晨星機器人的商業場景實則遠不止噴漆,正和其他AMR一樣,通過對上方機器臂功能進行更換,晨星可以實現如夾取、推拉、檢測等操作。