熊安迪
全球工業(yè)機(jī)器人市場被“四大家族”壟斷,國產(chǎn)的傳統(tǒng)機(jī)器人行業(yè)市場空間也十分有限。在這樣一個(gè)趨近成熟的行業(yè)中,如果初創(chuàng)企業(yè)想要取得突破,在市場上開辟一條新道路或許將是個(gè)不錯(cuò)的選擇。北京軟體機(jī)器人科技有限公司就是這樣一家公司。他們從柔性夾爪的材料做起,將硅橡膠這種在上百年時(shí)間里只能作為被動(dòng)受力的緩沖件的材料,變成了能夠主動(dòng)對外施力的關(guān)鍵零部件,為行業(yè)注入了新鮮的能量。
在科幻文學(xué)作品和影視作品中,人們對機(jī)器人形態(tài)的想象沒有邊界。但說到現(xiàn)實(shí)世界中的“機(jī)械制造”和“機(jī)器人”,人們腦海中浮現(xiàn)出的形象往往離不開一個(gè)共同特征——?jiǎng)傂詷?gòu)造。
至于軟體機(jī)器人,盡管有關(guān)它們的設(shè)計(jì)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)在《Science》《Nature》等知名學(xué)術(shù)期刊上,但是基本也就只是停留在實(shí)驗(yàn)室階段,沒有進(jìn)一步的制造,更談不上量產(chǎn)和應(yīng)用。
然而,創(chuàng)新性技術(shù)從實(shí)驗(yàn)到實(shí)踐的道路上,總要有人走出來。北京軟體機(jī)器人科技有限公司(Soft Robot Tech Co., Ltd,以下簡稱“SRT”)就是軟體機(jī)器人技術(shù)的先行者。
同一起跑線,勇闖“無人區(qū)”
“全球范圍內(nèi),基本只有我們和美國的一家公司在進(jìn)行軟體機(jī)器人的研發(fā)和量產(chǎn),并在業(yè)界獲得了認(rèn)可?!盨RT聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO高少龍說道。
SRT是以北京航空航天大學(xué)和美國東北大學(xué)的研發(fā)和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)為核心組建的。北航在2014年成立了仿生軟體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)在北航當(dāng)老師的高少龍接觸到了軟體機(jī)器人技術(shù)?!霸谶@種原理級的創(chuàng)新技術(shù)上,全球都處于同一起跑線。在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域,一般都是中國追趕美國、歐洲和日本,這樣的機(jī)會(huì)非常難得?!?/p>
在科幻文學(xué)作品和影視作品中,人們對機(jī)器人形態(tài)的想象沒有邊界。但說到現(xiàn)實(shí)世界中的“機(jī)械制造”和“機(jī)器人”,人們腦海中浮現(xiàn)出的形象往往離不開一個(gè)共同特征——?jiǎng)傂詷?gòu)造。
至于軟體機(jī)器人,盡管有關(guān)它們的設(shè)計(jì)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)在《Science》《Nature》等知名學(xué)術(shù)期刊上,但是基本也就只是停留在實(shí)驗(yàn)室階段,沒有進(jìn)一步的制造,更談不上量產(chǎn)和應(yīng)用。
然而,創(chuàng)新性技術(shù)從實(shí)驗(yàn)到實(shí)踐的道路上,總要有人走出來。北京軟體機(jī)器人科技有限公司(Soft Robot Tech Co., Ltd,以下簡稱“SRT”)就是軟體機(jī)器人技術(shù)的先行者。
同一起跑線,勇闖“無人區(qū)”
“全球范圍內(nèi),基本只有我們和美國的一家公司在進(jìn)行軟體機(jī)器人的研發(fā)和量產(chǎn),并在業(yè)界獲得了認(rèn)可。”SRT聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO高少龍說道。
SRT是以北京航空航天大學(xué)和美國東北大學(xué)的研發(fā)和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)為核心組建的。北航在2014年成立了仿生軟體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)在北航當(dāng)老師的高少龍接觸到了軟體機(jī)器人技術(shù)。“在這種原理級的創(chuàng)新技術(shù)上,全球都處于同一起跑線。在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域,一般都是中國追趕美國、歐洲和日本,這樣的機(jī)會(huì)非常難得?!?/p>
機(jī)器人的傳感和安全性是相關(guān)研究人員一直在解決的問題?!办`巧手”正是其中一項(xiàng),它指的是用機(jī)器模擬人手的動(dòng)作。高少龍發(fā)現(xiàn),通過軟體機(jī)器人技術(shù)能夠解決這個(gè)問題且成本極低。在市場方面,高少龍則看到了軟體機(jī)器人在食品和果蔬的分選包裝、3C汽車鋰電的搬運(yùn)等領(lǐng)域應(yīng)用的可能性。他表示:“在工程學(xué)科,判斷一個(gè)研究是否有價(jià)值最重要的一點(diǎn)就是看它能夠解決多少問題?!?/p>
2016年3月,高少龍和他的團(tuán)隊(duì)從高校走出來,成立了SRT,以軟體機(jī)器人技術(shù)為基礎(chǔ),通過軟體機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用,為客戶提供簡易、可靠的復(fù)雜產(chǎn)品柔性抓取解決方案。
“我們認(rèn)為這是對傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的顛覆性技術(shù)。但全球進(jìn)行軟體機(jī)器人研究的人員主要集中在高校內(nèi)部,進(jìn)入市場應(yīng)用實(shí)踐的特別少。一項(xiàng)擁有多應(yīng)用場景的創(chuàng)新技術(shù)如果始終沒人實(shí)踐,即使有著無限的潛力,也失去了它的意義,那么這個(gè)技術(shù)方向可能會(huì)慢慢消失。從技術(shù)、市場和責(zé)任三個(gè)方面出發(fā),我們都愿意走出高校,創(chuàng)辦公司。”
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立仍在路上
關(guān)于軟體機(jī)器人技術(shù)最早的理論研究論文發(fā)布于2009年,而第二篇比較有階段性意義的論文出現(xiàn)在2011年,從被發(fā)現(xiàn)到今年僅有10年。對于處于發(fā)展初期的新技術(shù),高校的實(shí)驗(yàn)室和科研機(jī)構(gòu)中總是百花齊放卻又欠缺完整體系。
“截至目前,軟體機(jī)器人技術(shù)的理論體系還未建立完成,也沒有一本闡述軟體機(jī)器人技術(shù)理論體系的書。這在機(jī)械科學(xué)上非常罕見。”高少龍無奈笑道:“全球軟體機(jī)器人行業(yè)對于軟體機(jī)器人每個(gè)部件的命名甚至都沒有統(tǒng)一?!薄瓣P(guān)節(jié)”等部件的叫法只是沿用了剛性機(jī)器人所用的名稱,但實(shí)際上,這在學(xué)術(shù)層面上已經(jīng)詞不達(dá)意,帶偏了該軟體機(jī)器人部件定義的內(nèi)涵?!安粌H是在中國,美國、歐洲、日本也都是這種情況?!?/p>
在沒有完整理論體系的情況下,標(biāo)準(zhǔn)的建立難度更高。我國的標(biāo)準(zhǔn)體系按照適用范圍,可劃分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)層次?!吨腥A人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》規(guī)定:企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的,應(yīng)當(dāng)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),作為組織生產(chǎn)的依據(jù)。已有國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的,國家鼓勵(lì)企業(yè)制定嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在企業(yè)內(nèi)部適用。軟體機(jī)器人沒有國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn),于是SRT進(jìn)行了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和執(zhí)行。
軟體機(jī)器人行業(yè)規(guī)模尚小,建立標(biāo)準(zhǔn)還有很長的路要走?!拔覀冏鳛檐涹w機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)頭者,有責(zé)任促進(jìn)行業(yè)的規(guī)范化。同時(shí),有了標(biāo)準(zhǔn)框架后的交互會(huì)更簡單、高效,成本也會(huì)降低,能夠?yàn)閷W(xué)術(shù)界的研發(fā)提供更多的支持。” 高少龍表示。
搬運(yùn)異形、易損物品的硅膠夾爪
SRT的主要產(chǎn)品是可靠、靈活、易用的創(chuàng)新性的末端執(zhí)行器——硅膠材質(zhì)的柔性夾爪。軟體機(jī)器人產(chǎn)品涉及三個(gè)技術(shù)板塊,即設(shè)計(jì)、材料和工藝?!肮枘z是其中最基礎(chǔ)、最麻煩的部分?!备呱冽?zhí)寡?。在過去上百年的工業(yè)機(jī)械發(fā)展史中,硅膠材料大部分作為機(jī)械結(jié)構(gòu)中的緩沖件存在。緩沖件是被動(dòng)受力的,而軟體機(jī)器人是將硅膠變?yōu)橹鲃?dòng)對外施力的部件。要實(shí)現(xiàn)這種改變,硅膠的機(jī)理、結(jié)構(gòu)和性能都會(huì)發(fā)生天翻地覆的變化。
為此,SRT建立了自己的材料學(xué)實(shí)驗(yàn)室、結(jié)構(gòu)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,不斷調(diào)試并積累數(shù)據(jù)。功夫不負(fù)有心人,通過無數(shù)次反復(fù)而漫長的實(shí)驗(yàn)對比,SRT對硅膠材料配方和工藝結(jié)構(gòu)不斷進(jìn)行調(diào)整,突破了硅膠使用的精度和壽命問題。
目前,他們的客戶已經(jīng)涵蓋了食品、生鮮、汽車配件、3C等行業(yè),提升了生產(chǎn)制造異形、易損制品的效率和品質(zhì)。
國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)界只解決了3%至4%的規(guī)則、剛性物品的自動(dòng)化生產(chǎn)搬運(yùn)問題,剩余96%左右的柔性異形、易損物品仍使用人工上下料。而軟體機(jī)器人正填補(bǔ)了異形、易損物品分揀和包裝領(lǐng)域市場空白,解決了這個(gè)全球行業(yè)內(nèi)普遍存在的難題。
SRT比較有市場信心的是生鮮方向的解決方案。據(jù)高少龍介紹,公司海外客戶的90%都在生鮮行業(yè)。在海外,人們一般是在超市購買有保鮮膜、塑料膜包裝的高品質(zhì)生鮮產(chǎn)品。在工廠包裝和流通過程中,如果要避免人工因觸碰而導(dǎo)致的產(chǎn)品損耗,那么該工廠就必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。SRT軟體機(jī)器人的柔性夾爪能夠滿足這一點(diǎn),同時(shí)能夠達(dá)到精準(zhǔn)的重復(fù)定位,高速度的抓取和經(jīng)久耐用的使用壽命。這在極大程度上優(yōu)于人工和傳統(tǒng)剛性夾爪。
2020年,在新冠肺炎疫情的沖擊下,自動(dòng)化需求愈加凸顯,國內(nèi)包裝生鮮市場也越來越大?!鞍踩珶o接觸、靈活自適應(yīng)”的SRT智能抓取方案在國內(nèi)也能夠起到更大的價(jià)值。
“在將產(chǎn)品投入市場后,95%以上的情況是客戶主動(dòng)來找我們。”高少龍?zhí)寡?,“這不是我們有多牛,而是因?yàn)槲覀儧]有特別多的市場資源。” 這是SRT面臨的困境,但從另一方面看,其實(shí)也印證了“酒香不怕巷子深”這句老話。
打造康復(fù)器械,布局醫(yī)療領(lǐng)域
SRT也在努力將軟體機(jī)器人技術(shù)從工業(yè)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。其首先瞄準(zhǔn)的便是醫(yī)療行業(yè)。
高少龍認(rèn)識(shí)到,全球工業(yè)界存在一個(gè)普遍狀態(tài)——“大型的工業(yè)公司都有醫(yī)療事業(yè)部?!痹谒磥恚@是因?yàn)楣I(yè)和醫(yī)療兩個(gè)行業(yè)的“基因”是相同的,它們都對安全、穩(wěn)定和性能有著極高的要求。因此,對于SRT這樣的技術(shù)型公司來講,在觸達(dá)工業(yè)領(lǐng)域的同時(shí),前往醫(yī)療領(lǐng)域的路徑是最短的?!安挥眠M(jìn)行大量的營銷,東西好,客戶自然會(huì)買單?!?高少龍表示。
在創(chuàng)業(yè)之初,SRT在醫(yī)療方向的計(jì)劃是研發(fā)和生產(chǎn)手部假肢。據(jù)高少龍介紹,市面上具有靈活活動(dòng)能力的人手假肢,價(jià)格大概處于幾十萬元。而且假肢屬于精密器械,容易損壞。這使大部分有需求的殘疾人難以承擔(dān)。如果以軟體機(jī)器人技術(shù)制作能夠執(zhí)行拿杯子、拿碗等基礎(chǔ)動(dòng)作的手部康復(fù)器械,SRT有信心將成本控制在千元級。
這種民用級醫(yī)療器械是極具社會(huì)意義的,而且高少龍也抱著“做技術(shù)出身的人希望能造福一些需要幫助的人”的態(tài)度。但SRT選擇研發(fā)醫(yī)療器械而不是假肢的原因有以下兩點(diǎn):第一,是因?yàn)榧僦腿梭w的連接處必須由醫(yī)院操作,同時(shí)還涉及骨骼支撐。SRT所擅長的軟體機(jī)器人技術(shù)僅限于“肌肉”層面,進(jìn)行假肢設(shè)計(jì)研發(fā)的周期會(huì)很長。第二,作為最初只由幾名大學(xué)老師構(gòu)成的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),盈利的困難性也阻礙了這項(xiàng)業(yè)務(wù)的開拓。
在工業(yè)領(lǐng)域耕耘4年之后,當(dāng)SRT的產(chǎn)品已經(jīng)銷售到全球十多個(gè)國家,獲得了一定的收入,他們才開始進(jìn)軍醫(yī)療領(lǐng)域。
康復(fù)器具是他們的第一步。2020年,SRT推出了面向醫(yī)療領(lǐng)域的新產(chǎn)品——軟甲手部康復(fù)機(jī)器人,幫助中風(fēng)偏癱患者進(jìn)行手部康復(fù)訓(xùn)練。該產(chǎn)品從立項(xiàng)到量產(chǎn)僅用了4個(gè)月時(shí)間。
中風(fēng)偏癱患者發(fā)病后往往需要3個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行黃金期的康復(fù)訓(xùn)練,此后則是終身的訓(xùn)練。康復(fù)訓(xùn)練需要依靠他人的幫助,而由于手部有15個(gè)關(guān)節(jié),數(shù)量比較多,傳統(tǒng)的康復(fù)器具需要15個(gè)電機(jī)完成抓握的動(dòng)作,制作成本達(dá)到幾十萬元,整個(gè)過程既無法自主進(jìn)行又價(jià)格昂貴。
軟甲手部康復(fù)機(jī)器人能夠主動(dòng)對外施力,患者能夠“穿戴”軟甲自主進(jìn)行訓(xùn)練。這填補(bǔ)了手部康復(fù)器具領(lǐng)域的空白。在高少龍看來,“這款康復(fù)機(jī)器人對于很多患者算是福音。它代表我們的一份社會(huì)責(zé)任感。技術(shù)終究要服務(wù)于生活、服務(wù)于人類。”
高少龍?zhí)岬?,公司的產(chǎn)品銷售路徑分為兩個(gè)階段——To C銷售和To B銷售。目前,這款手部康復(fù)機(jī)器人在按照To C的智能硬件的思路銷售。在它拿到二類醫(yī)療器械經(jīng)營許可證、完成資質(zhì)的認(rèn)證之后,康復(fù)醫(yī)院即可批量采購這款產(chǎn)品。這款產(chǎn)品的銷售策略也將以To B為主,To C為輔。
此外,針對醫(yī)療領(lǐng)域,SRT也在計(jì)劃開發(fā)一系列用于手術(shù)、制藥等方面的末端執(zhí)行器和自動(dòng)化系統(tǒng)。
最主要的始終是技術(shù)研發(fā)
2020年12月,SRT完成了由創(chuàng)新工場與愉悅資本共同領(lǐng)投的近億元B輪融資。
對于SRT打動(dòng)一線投資基金的特質(zhì),高少龍認(rèn)為,最重要的依然是軟體機(jī)器人技術(shù)的先進(jìn)性。SRT的美國同行Soft Robotics的股東包括ABB、發(fā)那科等大型工業(yè)公司。而ABB和發(fā)那科又是眾所周知的工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的競爭對手?!案偁帉κ殖蔀楣餐蓶|,意味著從資本界的投行到工業(yè)界的巨頭都對這項(xiàng)技術(shù)巨大的價(jià)值非常認(rèn)可。還在觀望、猶豫的反而是客戶,他們比較保守。”因此,他對投資方能夠以對技術(shù)長遠(yuǎn)的愿景耐心地支持公司的發(fā)展表示非常感謝。
“這個(gè)行業(yè)中,營銷不會(huì)是重點(diǎn),我們每一輪融資最主要的用途始終是技術(shù)研發(fā)?!备呱冽埛Q。他們在這一片尚存很多技術(shù)空白的藍(lán)海市場中,更希望腳踏實(shí)地將基礎(chǔ)夯實(shí)?!?/p>
高少龍透露,SRT在2021年的一項(xiàng)重要工作是在全球軟體機(jī)器人技術(shù)年會(huì)上開放自己的工藝能力。他自信地表示:“在工程化和制造能力方面,SRT在軟體機(jī)器人行業(yè)是全球第一的。”對于一家公司而言,將技術(shù)公開是很有挑戰(zhàn)性的一件事。從前,SRT的技術(shù)一直沒有對外公放,只是在公司自己實(shí)驗(yàn)室中的“秘密”。如今,對開放的期盼是SRT希望向全球?qū)涹w機(jī)器人技術(shù)具備設(shè)計(jì)能力的學(xué)術(shù)界,可以提供能將其千百種的設(shè)想實(shí)現(xiàn)的制造能力,從而促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。