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轮足机器人炸裂登场 狂扫百亿市场

2023-10-30 09:34:28 来自: ITES深圳工业展 1253

【导语】 轮足机器人为啥热起来了?商业化落地情况如何?哪些企业早早押注入局?我们一起来看看吧~

耗时半年,原华为天才少年稚晖君制作了一种“很新的机器人”。这个充满国风神话元素的赛博机械就是轮足机器人

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稚晖君制造的轮足机器人 | 图源:稚晖君bilibili

作为多模态机器人领域的新物种,轮足机器人为啥热起来了?商业化落地情况如何?哪些企业早早押注入局?

 

“轮”和“足”可兼得,赛道热度快速上升

在日常生活中,地面机器人的运动形式主要分为轮式和足式机器人两大类,轮式机器人可高移动速度且耗能低,但是越障能力十分有限;足式机器人有较高的越障能力,然而速度较慢且消耗能量较大。

那有没有一个方案能够既适应多种复杂地形,又能提高能量转换率呢?答案便是“轮+足”。轮足机器人采用多个轮子组成的足部结构,在能耗效率、移动速度和负载能力方面相对于其他运动形式和复合移动形式的机器人具有更优异的表现,同时能够高效地在结构或非结构环境中运行。

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不同运动方式移动机器人的运动性能

近年来,传感器、强化学习和运动控制领域的最新成果很大程度上扩展了机器人的性能,使得越来越多企业加入了轮足机器人这种新品类的探索。

从全球市场来看,轮足机器人赛道的前沿研究者和创新者有瑞士ANYbotics、Ascento、GRASP实验室、CMU机器人研究所、苏黎世联邦理工学院等为主,而国内例如本末科技、腾讯、宇树、逐际动力等科技厂商也在最近几年开始跟进并快速超越。

其中,本末科技近日完成数千万元A+轮融资,随之并购“杭州铁美众联科技有限公司”。虽然已发布的轮足机器人产品离我们心中期望的理想状态还有距离,但毫无疑问,该赛道的热度正在快速上升。

 

1个轮足机器人5个传感器,助力解决落地难题

9月,逐际动力刚发布了首款全自研四轮足机器人W1。在创始人张巍博士看来,目前市面上四足机器人影响落地应用的原因有两点,首先,机器人的感知能力缺失,其次,四足机器人的行动效率低、负载有限、续航不长。

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逐际动力四轮足机器人W1

环境感知是机器人实现避障与导航的必要条件,在未知或者是部分未知的环境下避障需要通过传感器获取周围环境信息,包括障碍物的尺寸、形状和位置等信息,因此传感器技术在移动机器人避障中起着十分重要的作用。

逐际动力四轮足机器人W1拥有布局全身的传感器,主要包含头部2个、左右腰上各1个、尾部1个的摄像头,这5个摄像头和其他传感器融合,可以和机器人本体的实时运动相结合,使得其运动能力能够覆盖爬楼梯等难度较高的离散地形。

本末科技刑天机器人.gif

本末科技刑天机器人

避障使用的传感器主要超声传感器、视觉传感器、红外传感器、激光传感器等,他们各有优缺点。

  • 激光传感器

激光测距传感器利用激光来测量到被测物体的距离或者被测物体的位移等参数。由于光速很快,使得在测小距离时光束往返时间极短,因此这种方法不适合测量精度要求很高的(亚毫米级别)距离。

  • 视觉传感器

视觉传感器的优点是探测范围广、获取信息丰富,通过一定的算法可以得到物体的形状、距离、速度等诸多信息。但在图像处理中,边缘锐化、特征提取等图像处理方法计算量大,实时性差,对处理机要求高。

  • 红外传感器

红外传感器的优点是不受可见光影响,白天黑夜均可测量,角度灵敏度高、结构简单、价格较便宜,可以快速感知物体的存在,但测量时受环境影响很大,物体的颜色、方向、周围的光线都能导致测量误差,测量不够精确。

  • 超声波传感器

超声波传感器一般作用距离较短,普通的有效探测距离都在5-10m之间,但是会有一个最小探测盲区,一般在几十毫米。由于超声传感器的成本低,实现方法简单,技术成熟,是移动机器人中常用的传感器。

除了测距之外,传感器在工业生产中还具备检测和监控等功能,松下、志奋领、湾测、劳恩、海伯森、神武、力准、卓航等海内外优质传感器企业自主研发的新品,广泛应用于光伏、新能源汽车、3C电子等领域,同时也将在明年ITES深圳工业展现场亮相。

 

切入571亿元巡检市场,挑战14.5%行业增长率

事实证明,世界上许多业务无法仅靠软件解决,就产业化潜力而言,轮足机器人作为机器人研究和开发的前沿领域,其功能使其适用于广泛的应用,包括巡视、搬运、搜索救援、勘探和军事行动等都展现出较强需求。

例如全球巡检行业面临着劳动力短缺和员工流动率高等挑战,这给了轮足机器人巨大的机会。根据报告,2022年,全球巡检机器人市场销售额为218亿元,预计2029年将达571亿元,年复合增长率为14.5%。

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本末科技轮足机器人TITA

目前,已经有全球许多研究机构和企业都在尝试设计和构建更符合行业需求的轮足机器人,通过工业消费等新场景的开拓,打开这个品类更大的市场空间。未来该领域还会有哪些新的创新出现,我们不妨拭目以待。

 

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