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撰文 | 張浩程

隨著工業制造技術的高速發展，各行業生產工廠的自動化、智能化程度越來越高，機械臂、協作機器人、移動機器人等各種類型工業機器人也逐漸成為智能工廠的標配。

機械臂可以代替人工在固定位置完成大部分生產自動化環節，移動機器人則實現各環節物流的自動對接和流轉，但實際上，這兩類機器人能完成的工作仍有自己的局限，并不能真正意義上靈活的代替人力。

在此情況下，可移動操作的復合移動機器人，成為實現工業生產智能化的關鍵設備，也成為下半場機器人價值競爭的重要條件。成立于2017年的優艾智合，憑著對技術和具體場景的把握，其復合移動機器人產品接連落地，已成為復合移動機器人的資深玩家。

本文對話了優艾智合CTO邊旭以及優艾智合工業物流產品線負責人許瑨，試圖管中窺豹，探尋優艾智合復合移動機器人產品落地背后的原因。

復合移動機器人大勢所趨

國際學術上稱復合移動機器人為Moma（Mobile Manipulator），其主要由AMR底盤、協作機器臂、視覺以及相應的末端執行器所組成，其中AMR底盤賦予復合移動機器人靈活移動的能力，視覺賦予眼睛感知的能力，機械臂及相應的末端執行器賦予復合移動機器人進行操作的能力。

在許瑨看來，復合移動機器人最本質的點就是它與人的狀態最為接近，內置于底盤和機械臂中的激光雷達、視覺模塊等構成了它的“眼睛?，機械臂讓它擁有了“手?一般的操作能力，底盤則讓它像?腿?一樣進行移動，這直接導致的結果就是傳統的移動機器人一般只有3個自由度，而搭配不同末端工具的復合移動機器人可以擁有9個以上的自由度。

實際上，復合移動機器人通過機械臂+視覺的方式，相比之單一的移動底盤、機械臂，極大的增強了機器人作業可達范圍，可以應用到更多的場合。

目前復合移動機器人主要的應用場景有兩大類，工業制造領域以及智能巡檢運維領域。

在以半導體為代表的精密電子制造的生產環節中，物料是流轉的，復合移動機器人主要使用的是小型、輕載的協作型機械臂，兼具高效率、連續性、精確性、靈活性和安全性，可以與人在車間協同作業，成為集物料緩存、搬運、上下料等功能為一體的智能解決方案，此場景中復合移動機器人可以取代大部分轉運與上下料等枯燥乏味的工作。

具體來看，優艾智合已經在晶圓制造、芯片封測、分立器件、光電與傳感器、3C、機械加工等精密電子制造業場景落地復合移動機器人應用，并在半導體行業形成全場景規模化應用。

而在船舶、高鐵、航空等高端制造領域，飛機、高鐵、大型船只等產品由于體積龐大，其在生產過程中的位置是固定的，單純的機械臂操作往往進行位置的固定，才可進行噴涂、鉆孔、打磨、檢測等操作，而安裝大量的機械臂會導致高昂的成本。

這種情況下，可靈活移動并且操作的復合移動機器人已是最優選擇之一，優艾智合通過復合移動機器人搭載視覺感知與人工智能技術，可為地鐵、高鐵等大型機器提供自動檢測的解決方案，在飛機制造過程中提供表面協同定位與鉆孔解決方案。

在智慧巡檢運維領域，例如電廠、風電廠中，為了保障能源供給的穩定性，需要對相應的設備進行周期性的運維、檢測，同時檢測對象多處于惡劣環境中，難放置傳感器進行周期性的采集，因而過往一般采用人工巡檢的方式。

以變電環境下的高壓開關柜操作場景為例，電力的強度達到6Kv，稍稍發生意外，工人被電弧沾上就是一場重大事故，已經成為行業揮之不去的痛點、難點、淚點, 同時一個發電機組的停機，造成的損失是千萬元級別，所以必須保證其穩定運行。

而采用復合移動機器人，基于自主定位與導航技術、智能識別與自主操作技術、深度學習等技術手段，輔助人工巡檢，可以有效完成高壓開關室的無人化巡檢與關鍵工位操作，有效保障了電廠的穩定運行。

談及復合移動機器人的“大舞臺?，許瑨表示：“萬物皆可移動操作，無論是工業機器人還是移動機器人，終極形態都是復合移動機器人。?

落地鴻溝：成本與技術壁壘

與傳統AGV、機械臂相比，復合移動機器人的技術更復雜，成本更高昂，諸多限制下，復合移動機器人落地相對緩慢。

在生產成本上，復合移動機器人最基本的功能為柔性的移動以及與人協作，這導致復合移動機器人的導航模塊至少需要配備自主導航與定位系統，手臂必須要采用安全性較高的協作機器人，同時要搭載高精度的末端視覺定位模塊。

另根據生產條件的不同，要搭配視覺模組以及對應的末端執行夾具，因而復合移動機器人的生產成本較為昂貴。高工機器人產業研究所(GGII)數據顯示，當前復合移動機器人產品價格范圍在40-230萬元之間，相比于機械臂與AGV/AMR，復合移動機器人的單價偏高。

然而復合移動機器人目前的落地難題除了在于生產成本之外，還在于多個獨立系統的功能整合和組合動作的效率優化上。

關于系統整合上的技術壁壘，優艾智合CTO邊旭表示：“控制系統性能的優劣最直接影響到復合移動機器人的作業效率，而復合移動機器人擁有多個模塊，不僅模塊的設備類型、傳感器的類型不一致，設備之間的訊協議內容類型也不一樣，異常處理邏輯復雜，這使復合移動機器人控制的復雜度極高。?

“同時在實際的應用中，根據廠家的設備，復合移動機器人需要不同的軟件部署環境，而每家的系統都難以實現嵌入式集成，這導致問題的分析排查需要跨系統完成，對部署人員來的話，技術要求相對較高，最終影響到整體的部署效率和運行節拍。?

賽道選擇成為決勝關鍵

“大舞臺?的背景下，復合移動機器人面臨著落地難題，誰能先找到解題的答案就會獲得更快的發展。優艾智合的答案是：加強對控制技術的鉆研以及選好賽道、促進復合移動機器人落地。

在控制系統的研發上，優艾智合的復合移動機器人控制系統在設計之初即從通訊協議層面規范了設備選型，同時采用中心式的移動操作流程控制，采用服務端+客戶端的軟件架構。

這樣控制系統的作用下，復合移動機器人整體操作的主邏輯控制循環實現了集中控制和統一調度，任務系統設計以及任務數據在系統之間的流轉得到優化，減少了其執行單個任務的通訊時間，可以有效優化生產節拍，進而優化總體作業效率。

針對復合移動機器人生產成本的限制，優艾智合選擇以“樂高?的模式完成復合移動機器人的定制化要求，使用組態化的技術方案來快速滿足多樣的客戶定制化需求。

具體來看，優艾智合將復合移動機器人進行了模塊式的拆分，將復合移動機器人的組成變成了6個模塊：移動機器人底盤、協作機械臂、末端執行器（含相應的視覺）、安全模塊、儲位倉以及如機械臂的升降、平動等額外的自由度，其中每一個模塊的具體品牌、參數又有更多的選擇。

而用戶可以根據自身具體的參數、生產環境要求，在模塊里面選擇相應的產品進行“樂高?式的搭建，從而快速完成定制化要求，又因為客戶所選擇的是需要用到的功能，不會造成功能的繁瑣，復合移動機器人的成本進一步受到控制。

以優艾智合為晶圓生產所設計的晶圓搬運機器人來看，基于激光SLAM混合定位導航技術及視覺定位技術，實現室內機器人±5mm重復定位精度，滿足無塵作業的同時適應現場復雜動態環境；集成搭載6軸協作機械臂，經過二次定位后抓取精度優于±1mm，集成升降機構，抓取范圍覆蓋240mm-2500mm；擁有360°無死角安全防護，3D視覺檢測，聲光報警，主動避障等安全防護，保證安全高速平穩運行；安全電池結構設計，支持自動充電快速換電功能等功能，滿足7*24小時黑燈作業；并支持SEMI-E84、SEMI-E82、SEMI SECS Gem通訊協議。

許瑨表示：“復合移動機器人相比單一的滾筒式、旋轉頂升式移動機器人，可以實現完全的無人化，可以進一步優化生產節拍。目前，優艾智合的復合移動機器人解決方案，ROI已可控制在2年之內。?

“技術+可靠策略?的雙重作用下，優艾智合的復合移動機器人已應用在眾多行業，并走出國門，與國外一線廠商同臺競爭。自2017年至今，已成為半導體行業場內物流解決方案和智慧能源領域運維解決方案的可靠企業，落地超100個項目。

未來，優艾智合將會繼續聚焦以半導體為代表的精密制造業與以電廠為代表的智慧能源行業，同時探索復合移動機器人更多行業的應用，做復合移動機器人領域的先行者，與上下游合作伙伴、行業專家共同探討行業未來，開創復合移動機器人的新生態。