震驚！波士頓動(dòng)力的機(jī)器人已經(jīng)量產(chǎn)！

近日，波士頓動(dòng)力稱， Stretch機(jī)器人于2021年3月首次公開亮相以來，目前已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在亞特蘭大喬治亞世界會(huì)議中心舉辦的MODEX 2022展會(huì)上，波士頓動(dòng)力公司展示了其Stretch機(jī)器人的量產(chǎn)版產(chǎn)品。

▍發(fā)展歷程解析

隨著制造、供應(yīng)鏈和運(yùn)輸業(yè)務(wù)的速度不斷加快，波士頓動(dòng)力在歷盡幾次收購后，也開始考慮如何商業(yè)化的難題。

Stretch移動(dòng)機(jī)器人就是波士頓動(dòng)力的量產(chǎn)化實(shí)踐成果。

Stretch的前身是Handle。這是波士頓動(dòng)力在ProMat 2019上，曾發(fā)布推出的一款移動(dòng)機(jī)器人原型。也是波士頓動(dòng)力自 2019 年收購了 Kinema Systems以來，首次真正涉足倉儲(chǔ)物流機(jī)器人領(lǐng)域的一次嘗試。

Handle設(shè)計(jì)結(jié)合了四足動(dòng)物或人形機(jī)器人的相同動(dòng)力學(xué)，平衡和移動(dòng)操縱特性，通過使用腿和輪子的方案，讓系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)化，嘗試讓這個(gè)機(jī)器人能通過崎嶇的地形、爬樓梯、跳躍、開門或是以復(fù)雜的方式處理物體。例如Handle可以拾取和移動(dòng)重量超過30磅的箱子。

波士頓動(dòng)力介紹，Handle的多功能設(shè)計(jì)能夠在倉庫中處理托盤構(gòu)建、卸垛和卸貨任務(wù)，也能夠在人類大小的環(huán)境匯總自動(dòng)執(zhí)行難以操作的任務(wù)，無需安裝復(fù)雜的附加設(shè)備。

雖然構(gòu)想很好，但手臂在實(shí)際抓握效果和效率上，明白人都知道明顯不如工具。

在Handle的基礎(chǔ)上，波士頓動(dòng)力此后推出了Handle二代。

外形上，Handle Version 2和Handle二者差別不大。最明顯的區(qū)別是Handle的雙臂升級(jí)成了吸盤式抓手，且體型更大。

這時(shí)的波士頓動(dòng)力希望同時(shí)將搬運(yùn)功能和靈活性結(jié)合，為物流提供高度靈活且占地面積小的物料處理解決方案。

從技術(shù)上來看，Handle二代和Handle的最大差異是腿的作用。

Handle二代的腿可以模擬主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，從而改變腿長(zhǎng)和支撐力。

通過改變底座位置和腿長(zhǎng)，又可以調(diào)整身體重心高度、左右位置和姿態(tài)，提高輪式在搬運(yùn)過程中對(duì)復(fù)雜路況下的通行能力、身體的平穩(wěn)性和高速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全性。

另外，因?yàn)樯眢w和手臂的扭動(dòng)可以輔助提高前向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，所以Handle整個(gè)系列在搬箱子的過程中，會(huì)有一些扭屁股的動(dòng)作，在Handle二代上更為明顯。

不過，無論是Handle還是Handle二代，依然還是偏向于實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。

相較而言，如今的Stretch已經(jīng)成熟許多，移動(dòng)靈活、運(yùn)行便捷、工作高效，最主要的是成本也滿足了部分企業(yè)的預(yù)期。

這讓很難直接面向商業(yè)使用的Handle在升級(jí)之后有了更多可能性。

▍量產(chǎn)化的一大步

Stretch是2021年3 月 29 日波士頓動(dòng)力在新東家現(xiàn)代的要求下，決定放下Handle系列機(jī)器人的驕傲，徹底進(jìn)廠的一次實(shí)踐。

從最初發(fā)布的Stretch產(chǎn)品外觀上來看，與其說Stretch繼承了Handle系列的基因，不如說這是一款全新的復(fù)合機(jī)器人。

當(dāng)時(shí)公布的Stretch自重約為1200公斤，下半部分去掉了Handle系列的輪式結(jié)構(gòu)，改為了AGV和AMR上使用較多也相對(duì)更為成熟穩(wěn)定的四個(gè)獨(dú)立控制輪子的全方位移動(dòng)底座。

上半部分則采取了7 個(gè)自由度的專用機(jī)械臂以及帶感知的自適應(yīng)夾持器。這種大臂展機(jī)器人能有長(zhǎng)距離、大范圍的工作空間，讓Stretch可以夠到3.15米高的物體，手臂橫向伸展到大約2米的長(zhǎng)度。

相對(duì)而言，這顯著降低了制造Stretch的成本，使其能以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格對(duì)外銷售。

在繼承性上，除了波士頓動(dòng)力公司數(shù)十年的品牌商譽(yù)。Stretch還繼承了Handle, Atlas, Spot和其他機(jī)器人的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。例如Stretch抓起箱子不僅僅在于伸出手臂并移動(dòng)它們，還需要協(xié)調(diào)并計(jì)算出它的合理位姿和軌跡。

如何在不犧牲其魯棒性和安全性的前提下，不斷推動(dòng)其機(jī)器人的多功能性，這是在工廠上班的Stretch繼續(xù)提升的主要方向。

波士頓動(dòng)力公司最初在其YouTube頻道上發(fā)布的視頻顯示，Stretch最大有效載荷為23千克，最大負(fù)載為33磅15千克，如果周圍沒有移動(dòng)障礙物，機(jī)器人的速度可以達(dá)到每小時(shí)800箱。

在這個(gè)基礎(chǔ)上，一年時(shí)間，Stretch也在不斷升級(jí)。

如今量產(chǎn)版本的Stretch機(jī)器人，也發(fā)生了許多改變，整體來看，與國(guó)內(nèi)大多數(shù)的復(fù)合機(jī)器人差別已經(jīng)不大。

首先就是外觀上的不斷優(yōu)化，從一個(gè)朋克風(fēng)的黑科技產(chǎn)品，進(jìn)廠后逐漸磨平了棱角，整體愈發(fā)圓潤(rùn)和諧，采取底盤+機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)該將液壓結(jié)構(gòu)機(jī)械臂換成了電氣驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械臂。

這意味著此前使用底座上部傳送帶機(jī)械結(jié)構(gòu)移動(dòng)來平衡上方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的慣性力方法，被證明確實(shí)不如傳統(tǒng)底座、升降結(jié)構(gòu)與機(jī)械臂的方式來得穩(wěn)定。同時(shí)，成熟且較低成本的底盤和機(jī)械臂產(chǎn)品，無疑也更能夠適應(yīng)物流行業(yè)需求。

機(jī)械臂的末端有一個(gè)吸盤陣列，上面布有嵌入式傳感器，能夠在高速運(yùn)行時(shí)處理各種能夠處理各種復(fù)雜的包裹封裝。

該定制真空夾具目前一次能夠處理高達(dá)50磅的重量，也就是能夠抬起最高重達(dá)約23公斤的箱子或者形狀復(fù)雜的包裝。

機(jī)械臂旁邊還有一個(gè)帶有攝像頭和激光傳感器的“感知桅桿”，用于補(bǔ)償視覺并引導(dǎo)機(jī)械臂動(dòng)作。使用這套視覺系統(tǒng)，Stretch可以在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中處理包裝的動(dòng)態(tài)信息，在一秒鐘內(nèi)能檢測(cè)單SKU 或混合 SKU的盒子。

在最新公布的Stretch量產(chǎn)化產(chǎn)品介紹中，該機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)在不了解盒子形狀的情況下對(duì)其進(jìn)行分類，從標(biāo)準(zhǔn)棕色到高度圖形化的盒子都可以實(shí)現(xiàn)抓取，并且不需要預(yù)先編程的SKU 編號(hào)。

同時(shí)Stretch還能夠檢測(cè)包裹和集裝箱周圍環(huán)境，自主回收在卸貨過程中移動(dòng)或掉落的任何包裹。

這些動(dòng)作都是實(shí)時(shí)判斷決策和調(diào)整完成，無需事先編程。波士頓動(dòng)力公司表示，只需經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)，任何人都可以操作該機(jī)器人。

而電池續(xù)航時(shí)間上，也從2021年公布時(shí)候的8小時(shí)增長(zhǎng)到了16 小時(shí)。可持續(xù)時(shí)間的增長(zhǎng)，將大大提升搬運(yùn)效率。

就技術(shù)而言，未來Stretch 的目標(biāo)是能夠嵌入任何現(xiàn)有的非標(biāo)準(zhǔn)化工作場(chǎng)所，減少單一而固定的工作模式，最終幫助沒有自動(dòng)化基礎(chǔ)的非結(jié)構(gòu)環(huán)境提供自動(dòng)化解決方案。

▍結(jié)語與未來

繼第一個(gè)四足機(jī)器人Spot后，Stretch是波士頓動(dòng)力公司的第二個(gè)商業(yè)產(chǎn)品。

但Spot的銷售額只占公司成本的一小部分，現(xiàn)代收購它時(shí)，波士頓動(dòng)力公司每年的成本支出至少為1.5億美元。如今，Stretch有更大的潛力讓波士頓動(dòng)力成為一家能夠盈利的公司。

當(dāng)前，隨著美國(guó)消費(fèi)品市場(chǎng)的需求提升，勞動(dòng)力短缺和供應(yīng)鏈障礙已經(jīng)對(duì)繼續(xù)保持貨物的正常流通帶來挑戰(zhàn)。目前全球大約 80％的倉庫還不具備任何自動(dòng)化設(shè)備，這為波士頓動(dòng)力的Stretch機(jī)器人提供了可觀的潛在市場(chǎng)。

波士頓動(dòng)力公司首席執(zhí)行官Robert Playter表示：“不僅僅是產(chǎn)品成本大大降低，Stretch使物流運(yùn)營(yíng)更加高效和可預(yù)測(cè)，并通過承擔(dān)貨物入庫、存儲(chǔ)、包裝、分揀這些倉庫中對(duì)體力要求非常高的工作，以此提高了供應(yīng)鏈安全性，幫助零售商和物流公司應(yīng)對(duì)持續(xù)飆升的商品需求?！?/p>

波士頓動(dòng)力官方宣布的Stretch第一個(gè)合作客戶是DHL Supply Chain。DHL于2022年1月預(yù)購了價(jià)值 1500 萬美元的 Stretch 機(jī)器人，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)北美倉庫的自動(dòng)化。波士頓動(dòng)力公司計(jì)劃在未來三年內(nèi)交付這些機(jī)器人。

除此之外，波士頓動(dòng)力還擁有例如 DHL Supply Chain、H&M、GAP 和 Performance Team – A Maersk Company等許多早期客戶，其中， 波士頓動(dòng)力公司還已經(jīng)與Performance Team – A Maersk Company 簽訂了一份多年合同，該公司希望 Stretch 可以幫助其加強(qiáng)倉庫和配送能力。

Robert Playter透露，在此前預(yù)訂的設(shè)備陸續(xù)下線并將于2022年交付，今年可支持預(yù)訂下兩年的產(chǎn)品，交付時(shí)間大概在2023 年-2024年之間。Stretch的許多早期客戶已經(jīng)承諾未來要大規(guī)模部署機(jī)器人，這會(huì)助推Stretch快速得到較為廣泛的應(yīng)用。

雖然在波士頓動(dòng)力這個(gè)高商譽(yù)的IP推動(dòng)下，全球必然不缺乏用戶買單，但對(duì)于波士頓動(dòng)力來說，產(chǎn)能或許仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

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