通過(guò)仿人化的方式來(lái)打造通用機(jī)器人

當(dāng)你吃到口感松軟的鱈魚(yú)排時(shí)，可能不會(huì)想到其背后隱藏的機(jī)器人力量。

以往，為了實(shí)現(xiàn)鱈魚(yú)排松軟的口感，需要加工線的工人將鱈魚(yú)和面包糠堆在一起，再按照一定的力度按壓成型。為了確保食品安全，工人們還需穿著防護(hù)服在低溫環(huán)境下辛勤工作。如今，4 位斯坦福博士研發(fā)的通用機(jī)器人正在改造這一產(chǎn)品線。經(jīng)盲測(cè)，機(jī)器人出品的鱈魚(yú)排口感更佳，且產(chǎn)出效率更高，也更穩(wěn)定。

王世全是這家通用機(jī)器人公司的核心創(chuàng)始成員之一。在浙江大學(xué)讀本科時(shí)，他就選擇了機(jī)器人方向，在他看來(lái)這是一個(gè)交叉學(xué)科，更有可能迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。從浙江大學(xué)畢業(yè)后，王世全進(jìn)入斯坦福大學(xué)攻讀博士學(xué)位，期間加入斯坦福大學(xué)仿生與靈巧操作實(shí)驗(yàn)室，積累了 10 年以上機(jī)器人研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

2016 年，王世全和多位斯坦福校友創(chuàng)辦了非夕科技，沿著仿人化技術(shù)創(chuàng)新路徑，專注于研發(fā)、生產(chǎn)集工業(yè)級(jí)力控、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能技術(shù)于一體的自適應(yīng)機(jī)器人，為不同行業(yè)的客戶提供通用機(jī)器人解決方案和服務(wù)，經(jīng)預(yù)估已探明的應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)千億元。

過(guò)去 8 年，非夕科技累計(jì)完成 4 輪融資，投資方包括金沙江創(chuàng)投、高榕資本、真格基金、順為資本、魔量資本、云峰基金、招商局資本等多家知名機(jī)構(gòu)，也得到美團(tuán)、珠江集團(tuán)、新希望集團(tuán)等產(chǎn)業(yè)方的持續(xù)支持，并多次獲得老股東復(fù)投。公開(kāi)資料顯示，非夕科技 2022 年 B+ 輪投后估值達(dá) 10 億美元，躋身獨(dú)角獸行列。

在商業(yè)化落地方面，非夕科技的自適應(yīng)機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入精密裝配、螺絲擰緊、曲面涂覆、柔性打磨、柔性包裝、手術(shù)操作、按摩理療、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化、肉類切割、食品加工等生產(chǎn)工序及產(chǎn)線，覆蓋汽車(chē)、3C、家電、快消、醫(yī)療、生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)及食品等多個(gè)領(lǐng)域。

01 差異

創(chuàng)業(yè)之初，王世全就選擇了與市面上機(jī)器人完全差異化的路線，即通過(guò)仿人化的方式來(lái)打造通用機(jī)器人。

它跟其他現(xiàn)有機(jī)器人的顯著區(qū)別是，現(xiàn)有的機(jī)器人大多采用位置控制方式結(jié)合額外的視覺(jué)或力覺(jué)傳感器和大量非標(biāo)設(shè)備，最終集成到一個(gè)智能化的方案，但在王世全看來(lái)，這樣的技術(shù)框架制約了機(jī)器人的柔性通用程度和應(yīng)用范圍。

在這樣的技術(shù)框架下，機(jī)器人大多還是服務(wù)于某些特定場(chǎng)景，或從事某些結(jié)構(gòu)化的工作，各大產(chǎn)業(yè)中依然存在大量只能用人工才能完成的任務(wù)，挑戰(zhàn)著企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量一致性、服務(wù)質(zhì)量和綜合成本，尤其在精密器件插拔組裝、復(fù)雜曲面打磨拋光等精密行業(yè)，以及分揀包裝、食品加工等重人工且工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)景。

" 以人作為參考，人在做事情時(shí)，最核心的概念不是精確的軌跡記憶，而是通過(guò)力覺(jué)手感去觸碰和實(shí)時(shí)調(diào)整動(dòng)作。所以我們所創(chuàng)造的通用機(jī)器人，需要有人類所具備的靈巧肢體構(gòu)造，以手感調(diào)整為主、視覺(jué)引導(dǎo)為輔的方式去完成任務(wù)，且可以通過(guò)肌肉記憶，不斷領(lǐng)悟和精進(jìn)自身技能。" 王世全告訴《中國(guó)企業(yè)家》。

通用機(jī)器人發(fā)展至今已經(jīng)五六十年了，但是滲透率依然很低，王世全認(rèn)為，力覺(jué)為中心的仿人化路徑可能是一個(gè)很好的突破口。

此外，不同于目前很多機(jī)器人公司聚焦于視覺(jué)領(lǐng)域的探索，王世全認(rèn)為，具身智能是面向真實(shí)世界的交互，要想讓機(jī)器人真正像人一樣去做很多事情，除了視覺(jué)，力覺(jué)控制更加重要。

" 它是通過(guò)手或者拿著的工具，持續(xù)地跟環(huán)境去作用，就像嬰兒出生之后跟整個(gè)環(huán)境的互動(dòng)學(xué)習(xí)，他不可能只靠眼睛看，他還要體驗(yàn)，他要雙手甚至整個(gè)身體跟現(xiàn)實(shí)環(huán)境去做探索，把自己的感知和行動(dòng)的閉環(huán)投射到一個(gè)具象的世界上。" 王世全解釋道。

其實(shí)，即便到現(xiàn)在，全球?qū)用嫔险嬲?shí)踐以力控為主理論路線的依然非常少，處于一個(gè)非共識(shí)的狀態(tài)，但王世全堅(jiān)定地認(rèn)為力控是一個(gè)非常必要的通向人形機(jī)器人的環(huán)節(jié)，最終真正做到像人一樣，甚至超越人的能力。

02 積累

摩根士丹利在 2022 年底發(fā)布的一份報(bào)告顯示，目前全球機(jī)器人滲透率為 0.9%，機(jī)器人占勞動(dòng)力市場(chǎng)比例約為 1%。

王世全親歷了機(jī)器人近 15 年的進(jìn)化過(guò)程。在他看來(lái)，無(wú)論工業(yè)機(jī)器人還是協(xié)作機(jī)器人，發(fā)展歷程都很長(zhǎng)了，價(jià)格也都卷到很低了，但滲透率依然很低。他認(rèn)為這其中最關(guān)鍵因素是，目前市面上大多數(shù)機(jī)器人并沒(méi)有盡可能像人一樣去使用工具和適應(yīng)這個(gè)現(xiàn)實(shí)世界，而是讓現(xiàn)實(shí)世界通過(guò)一定的改造方式去適應(yīng)機(jī)器人。

這也是他立志研發(fā)通用機(jī)器人的初心。" 通用機(jī)器人之所以叫通用，肯定是說(shuō)它的產(chǎn)品本身就已經(jīng)能夠適應(yīng)各種各樣的行業(yè)，而不需要額外增加很多輔助設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)改造和人力調(diào)校的成本。"

2019 年 4 月，在德國(guó)漢諾威工業(yè)展上，非夕科技發(fā)布了自適應(yīng)機(jī)器人技術(shù)，并展示了旗下首個(gè)自適應(yīng)機(jī)械臂 Rizon（拂曉）。經(jīng)歷 5 年的迭代和優(yōu)化，王世全表示，非夕科技的機(jī)器人已經(jīng)能夠適應(yīng)產(chǎn)線環(huán)境。

比如，對(duì)于一些帶有振動(dòng)的輸送線，類似人類擦晃動(dòng)的桌子，非夕科技自適應(yīng)機(jī)器人已經(jīng)不需要有人把這個(gè)桌子或來(lái)料按緊，也不需要高精度的視覺(jué)傳感器，完全以直接控制的接觸力為核心，輔以低成本的視覺(jué)判斷，就能適應(yīng)環(huán)境保質(zhì)保效地完成工作。

在斯坦福大學(xué)仿生與靈巧操作實(shí)驗(yàn)室時(shí)，王世全就曾主導(dǎo)和參與完成過(guò)攀巖、水下及家用人形機(jī)器人等項(xiàng)目；非夕科技聯(lián)合創(chuàng)始人葉熙陽(yáng)、鐘書(shū)耘同樣是斯坦福大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室博士和博士后，兩人均有 15 年以上機(jī)器人軟硬件研發(fā)經(jīng)驗(yàn)；非夕科技首席 AI 科學(xué)家盧策吾則是斯坦福大學(xué) AI 實(shí)驗(yàn)室博士后，也是上海交通大學(xué) AI 實(shí)驗(yàn)室教授、長(zhǎng)江學(xué)者。

在斯坦福的多個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，王世全和核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)完成了在機(jī)器人力控本體和 AI 大腦方面的技術(shù)儲(chǔ)備，而這些都是通用機(jī)器人本身最核心的部分。

經(jīng)歷 8 年多的積累，非夕機(jī)器人在技術(shù)、產(chǎn)品、商業(yè)的飛輪正在飛速運(yùn)轉(zhuǎn)。2021 年，非夕科技研發(fā)的機(jī)器人本體基本成熟；2022 年年底，非夕機(jī)器人核心能力越過(guò)此前團(tuán)隊(duì)探明的應(yīng)用價(jià)值臨界點(diǎn)，開(kāi)始收獲規(guī)?；瘡?fù)制訂單；2023 年年底，受益于產(chǎn)品通用性的成熟，非夕機(jī)器人破圈，開(kāi)啟了跨行業(yè)的加速開(kāi)拓。

王世全回憶時(shí)感慨：" 走這條路確實(shí)很長(zhǎng)很難，需要足夠耐心，但也很有成就感。" 而這個(gè)過(guò)程中，他們最樂(lè)意看到的時(shí)刻之一，就是客戶認(rèn)知態(tài)度的轉(zhuǎn)變。

剛開(kāi)始接觸時(shí)，大多數(shù)客戶會(huì)拋出 " 憑什么以前不能解決現(xiàn)在就能解決了 " 的質(zhì)疑，直到王世全帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)真的攻克且證明給他們看，客戶們才會(huì)完全重新思考之前的判斷，甚至給非夕科技團(tuán)隊(duì)開(kāi)放越來(lái)越多的場(chǎng)景。

03 聚焦

大多數(shù)機(jī)器人創(chuàng)業(yè)者，會(huì)先選擇在某一個(gè)領(lǐng)域做深做透之后再進(jìn)行拓展，嘗試做更多應(yīng)用，但王世全從一開(kāi)始就聚焦在通用機(jī)器人的通用性上。

王世全表示，通用機(jī)器人的聚焦與做某一個(gè)行業(yè)細(xì)分解決方案的聚焦并不一樣，它更多是從行業(yè)倒推去理解不同場(chǎng)景應(yīng)用背后的工藝，提煉工藝本身背后手法的共性，聚焦共性需求。

成立之初，非夕科技團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在制造業(yè)板塊，組裝和表面處理這兩塊其實(shí)各自存在非常共性的手法，基于此可以輻射到成千上萬(wàn)的行業(yè)細(xì)分點(diǎn)。因此，雖然目前非夕科技看起來(lái)有非常多元化的應(yīng)用場(chǎng)景和行業(yè)覆蓋，但背后可以濃縮成由同款非夕機(jī)器人所能完成的多個(gè)不同的 " 元操作 "，例如壓、插、滾、抹、擰、敲等等手法。這些 " 元操作 " 只需要通過(guò)不同工藝參數(shù)的設(shè)置，或搭載基于工藝?yán)斫夂鸵曈X(jué)判斷的 AI 算法，就能在多種產(chǎn)線和應(yīng)用場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)不同的任務(wù)目的。

王世全帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在打造產(chǎn)品的歷程中，一方面，以力控為主、視覺(jué)識(shí)別為輔的方式把機(jī)器人本體做成熟，從傳感器到驅(qū)動(dòng)單元到整機(jī)控制全棧式地突破各種能力的極限，最終以人作為參照系把產(chǎn)品優(yōu)化；另一方面，王世全再去尋找人工密集、工藝長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法被優(yōu)化迭代、客戶希望自動(dòng)化但仍未有成熟解決方案的場(chǎng)景。

通用性就決定了獨(dú)特的產(chǎn)品化路徑。王世全表示，如果定點(diǎn)去爆破一個(gè)應(yīng)用點(diǎn)，成為一個(gè)小池塘的大魚(yú)，然后再快速去其他地方，對(duì)團(tuán)隊(duì)來(lái)講有兩個(gè)天然的挑戰(zhàn)點(diǎn)：

第一，制造業(yè)對(duì)于每一個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用的導(dǎo)入，一般需要經(jīng)歷一個(gè)非常長(zhǎng)的流程周期去引導(dǎo)客戶嘗試和驗(yàn)證。這是由行業(yè)屬性、創(chuàng)新程度和業(yè)務(wù)模式?jīng)Q定的，無(wú)法靠增大投入或者靠堆人力加速；

第二，大環(huán)境和各行業(yè)企業(yè)的情況又一直在變化，如果用一樣的策略去堆在一個(gè)應(yīng)用點(diǎn)上，風(fēng)險(xiǎn)非常大。

在過(guò)去 8 年的研發(fā)過(guò)程中，因?yàn)椴扇⊥耆町惢难邪l(fā)路徑，王世全發(fā)現(xiàn)很多環(huán)節(jié)市面上零部件的性能都不夠，所以從力矩傳感器、關(guān)節(jié)控制器、一體化關(guān)節(jié)，到整個(gè)手臂的規(guī)劃算法，再到操作系統(tǒng)等等，所有環(huán)節(jié)都需要團(tuán)隊(duì)自研。

但也正因?yàn)檫@樣，過(guò)往踏過(guò)的每一步都成為非夕科技深深的技術(shù)壁壘。從顯性和隱性的工藝專利，到算法的壁壘再到整個(gè)商業(yè)模式，王世全帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完全是自己生產(chǎn)自己迭代，自己去開(kāi)拓應(yīng)用，最終再反饋迭代，并不斷優(yōu)化形成飛輪效應(yīng)。

04 未來(lái)

2023 年開(kāi)年，非夕科技發(fā)布了全球第一款自適應(yīng)并聯(lián)機(jī)器人和新一代通用力控型夾爪，除此之外值得關(guān)注的是其發(fā)布的穹知 AI 系統(tǒng)。

就像英偉達(dá)基于其 GPU 等硬件產(chǎn)品打造的 CUDA 計(jì)算平臺(tái)，非夕科技發(fā)布的穹知 AI 系統(tǒng)同樣是基于產(chǎn)品的獨(dú)特性而布局的基礎(chǔ)設(shè)施，其目的是賦能通用機(jī)器人的生態(tài)，讓更多人能在這個(gè)平臺(tái)上去創(chuàng)造有價(jià)值的事情。

如今，非夕科技的一套機(jī)器人本體 + 軟件的元操作及 AI 所構(gòu)成的解決方案，售價(jià)從十來(lái)萬(wàn)元到三四十萬(wàn)元不等，其在進(jìn)入不同行業(yè)龍頭企業(yè)后，正在形成一定的標(biāo)桿效應(yīng)，王世全稱非夕科技在商業(yè)化上每年有 3 倍左右的增長(zhǎng)。

關(guān)于未來(lái)的商業(yè)增量空間，王世全表示：" 其實(shí)非夕科技現(xiàn)在覆蓋到的行業(yè)已經(jīng)很廣闊了，未來(lái)更多業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)，除了播撒更多種子，更多將來(lái)自于怎么樣真正讓埋在每一個(gè)行業(yè)細(xì)分里的種子和破土的小苗，變成參天大樹(shù)。"

回顧這段創(chuàng)業(yè)旅程，王世全表示，剛開(kāi)始的幾年像是技術(shù)探索的享受期，大家有著明確的大方向，抱著 " 干就是了 " 的心態(tài)，潛心研發(fā)技術(shù)。等到 2019 年底，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的機(jī)器人產(chǎn)品正式對(duì)外發(fā)布，有了第一批種子。

但緊接著就是一段黑暗期，因?yàn)槭遣捎萌碌漠a(chǎn)品路線和技術(shù)架構(gòu)，沒(méi)有過(guò)往的坐標(biāo)系作參考，王世全和團(tuán)隊(duì)甚至不知道產(chǎn)品的核心性能要做到多好才能在應(yīng)用工藝上滿足需求，只能不斷摸索和突破著各項(xiàng)能力的邊界。

與此同時(shí)，王世全等管理團(tuán)隊(duì)一方面要把握公司運(yùn)營(yíng)和融資節(jié)奏，在公司團(tuán)隊(duì)高速擴(kuò)張期兼顧好組織管理；另一方面還要管理好客戶預(yù)期，讓對(duì)方耐心地相信團(tuán)隊(duì)，度過(guò)漫長(zhǎng)的應(yīng)用迭代期直至最終驗(yàn)證成功。

等到產(chǎn)品成熟度突破真實(shí)工業(yè)落地的臨界點(diǎn)，翻山越嶺，有些核心能力相較發(fā)布時(shí)甚至有了數(shù)百倍的提升。隨著第一個(gè)成功案例出現(xiàn)，曙光終于乍現(xiàn)，技術(shù)、產(chǎn)品、商業(yè)化的飛輪不斷加速，公司也開(kāi)始按照預(yù)期的方式去增長(zhǎng)。

這是王世全第一次主導(dǎo)創(chuàng)業(yè)，他終于變得得心應(yīng)手，團(tuán)隊(duì)和業(yè)務(wù)也開(kāi)始沖刺加速。

在他看來(lái)，通用機(jī)器人最理想的狀態(tài)將有三大特征：第一，它可以像人一樣保質(zhì)保量地完成各類工作，甚至超越人，這一點(diǎn)是最核心的，但其實(shí)也是最難的；第二，它學(xué)習(xí)各個(gè)不同行業(yè)里老師傅經(jīng)驗(yàn)的速度越來(lái)越快，成本越來(lái)越低；第三，擁有不同技能的機(jī)器人在跟人交互時(shí)的便捷和智能程度越來(lái)越高。

這些，在非夕科技未來(lái)的 10 年里，將有更多的突破到來(lái)。

來(lái)源：中國(guó)企業(yè)家雜志