2016年,还在大学读书的易港发现办理优秀学生助学金的工作人员手有残疾,却因为假肢的费用极其昂贵而没办法享受到科技带来的便利。从此,制作生机械手臂的想法在易港心中萌芽。易港本就是一位机器人技术爱好者,大学期间就开发出新型力控五指肌电假肢,并获得中美创客大赛决赛第八名。大三暑假,易港做出了一个可穿着外骨骼去遥控机器人开车的机器人,当时这项技术领先市场6年。毕业后,易港一头扎入了人形机器人的研发。2020年8月,钛虎机器人公司成立。2020年以来,受惠于技术的创新、政策的扶持和资本的选择,全国各地机器人公司如雨后春笋般扎堆成立。根据启信产业大脑的数据,机器人产业近五年共新增26218家企业,其中2020年新增8357家、2021年新增9535家、2022年新增7868家、2023年新增456家,尽管增长速度有所波动,但整体上机器人产业的企业数量呈现上升趋势。不断增长的机器人企业数量暗含着整个市场对人形机器人未来的期许,但与蓬勃发展的供给端相对的,是还未发展起来的市场需求。如何在这场“万企大战”中形成自己有竞争力、差异化的产品能力,显然是每个企业主需要思考的问题。易港也早早考虑到这一层,他们要做机器人公司的供货商。在定位上,钛虎机器人是一家聚焦机器人关节的硬件厂商,也是国内目前唯一有能力提供人形机器人以及外骨骼的完整规格关节模组,甚至包括末端的五指灵巧手的厂家。钛虎机器人的核心优势在于其模块化的底层设计能力,形成完整丰富的产品矩阵。其最新款人形机器人T170A,最大的髋关节峰值扭矩高达490Nm,新一代关节架构关节峰值扭矩密度可达到222Nm/kg,在整体外径120mm的情况下,中空孔直径31.5mm,刷新行业纪录,能够更好地满足人形机器人电源线,网线等线缆过线要求。当前钛虎机器人已在国家电网等工业自动化、家电、清洁机器人等领域实现产品验证和量产销售,订单和销售额正处于迅猛增长阶段。
值得一提的是,在接受采访的过程中,易港始终没有忘记自己进入人形机器人行业的初衷。在回答人形机器人商用等问题时,易港多次谈到了人形机器人的价格和安全度,需要达到市场的可接受程度,才能真正实现技术改善世界。
1、要把一个机身做得比较轻,零部件需要做得比较轻,同样的输出能力,(我们机器人重量)可以做到业内平均的一半都不到,这样子可以使得整个机身重量得到一个大幅的减轻。2、即使AI没有发展,人形机器人也可以得到应用。它有好的本体通过人体遥操作,通过动作映射,就可以得到一个大量的应用。3、我们应该围绕很关键的一个参数就是人工介入率,不应该去过多地去追求完全自主,即使AI做得非常靠谱,也是需要有类似于人类做安全员的角色,就是去监督它。4、明年应该是商业机器人的应用元年,但什么时候能进入家庭,可能需要比较久的时间。5、在硬件方面的话,除了机器人的主控,其他像感知比如双向机、激光雷达、超声波传感器,国内已经走得非常前面了,目前国内企业在国际市场上的占有率,都是非常大的一个比例。6、我们现在给欧洲的一些行业巨头做整机的ODM,可以实现三倍的性能然后五分之一的价格,这归功于5年来,国内的制造业长足的发展。商界科创:钛虎二代机器人T170A“摇光”有哪些亮点?易港:我们的人形机器人主要的亮点就是非常轻,比如像现在Figure 02机器人,它一米七重量可能70公斤,我们机器人的整机自重只有48公斤,并且腿部的力量差不多是Figure的两倍。所以这也体现出我们机器人核心零部件关节模组扭矩密度的高性能。商界科创:钛虎在设计“摇光”时,如何把握机器人自重、负载、自由度等多方面的平衡?易港:如果说要把一个机身做得比较轻的话,这个零部件需要做得比较轻,那我们的关节模组比如说同样的输出能力,可以做到业内平均的一半都不到,这样子可以使得整个机身重量得到大幅的减轻。关节小了,它的结构件整个会轻非常多。我认为,如果机器要实现比较敏捷地运动,它移动的功耗要低,本身自重也得要比较轻,单臂负载比如说慢的时候5公斤,快的时候3公斤这样的一个参数定义,我们也是根据机器人的一个工况,进行了一个评估。商界科创:钛虎已经逐渐重构了传统机器人的研发逻辑,钛虎的研发逻辑与传统区别在哪里?易港:首先传统的工业机器人,它的整个构型其实比较简单,往往是六个自由度,也就说只需要六个电机,并且是固定式的一个结构,不需要为整个重量有太多的一个优化。同时从体积方面,对于人形机器人来说它需要做得很小巧,那就需要把整个集成度做得比较高。为了实现这样的一个情况,就不像工业机械臂一样各家,比如驱动器我用某一家的,减速器用某一家,我的电机用某一家,整个进行整合,是一个拼装。对于我们来说很多东西就是必须要自己做,或者说和我们的合作伙伴做全新的设计。比如像我们减速器,我们做了很多轻量化处理之后,可以做到原本重量的五分之二,然后同样的输出能力。特别像我们的电机也是,往往是我们提供很极限的设计需求,找到我们的合作伙伴进行开发,整个其实挑战工艺的极限。
那其它,像编码器等别的零部件,也是对它的体积提出很大的要求。还有点就是,可能具有可靠性。因为整个电机它做的比较紧凑,人形机器人的运动工况又是冲击比较多的,需要把它比如转动精度也做得比较高,防止抖动。
另外在高冲击的情况下,我们要考虑它的线缆的可靠性,包括能不能让它电机轴不要出现松动。那这方面的设计,我觉得也要花比较多的心思。
商界科创:目前钛虎在机器人关节研发有哪些最新进展?
易港:首先回顾下我们钛虎做了几代的观念。我们在第一代的时候,其实是在20年公司刚成立的那段时间做的第一代,那时候基本上我们的要求就是能跑起来就OK了,先验证系统。之后我们做了第二代在21年7月份,那时候基本上,比如像我们的编码器减速器,各种其实是用业内现成,我们自己做的驱动器,还有整体的设计。但第二代到现在执行销售了三年,也在很多领域得到批量应用。我们也发现了很多问题,它受到冲击时候的可靠性,它的线缆的可靠性,甚至说很多客户需要防水,但同时也需要它体积比较小巧。那基于这些需求,我们第三代基本上解决这些问题。比如说像之前可能第二代在人形机器人应用的时候,需要客户额外做很多加固措施,那么到第三代其实不需要做这些处理。另外就是零件的自主化程度上,之前可能像我的编码器各方面会从合作伙伴那去购买。到第三代专门面向人形机器人系列,考虑到整个比较小的一个体积,我们会把一些零部件,比如像编码器集成在整个驱动器上面,然后外壳我们会默认能有IP54的防水,使得客户不需要做额外的一些防护措施。可能他搭建好这些机器人本体之后,就可以直接投入比如说商业场景的应用。那到了第四代,我们明年会发布预告一下,可能它的性能会有50%以上的一个提升。易港:钛虎的融资类似于滚动的融资,因为今年整个融资环境有个问题,我们基本上会持续地进行融资。我们一方面不断在我们业务上有所发展,另一方面也不断地接触投资者,所以说我们基本上保持两个月或者三个月一轮融资的一个节奏。当然不会像有的公司可能一轮几个亿这样子,然后新的一轮可能是5000万到8000万的规模,应该在近期完成。商界科创:从您自身的经历来看,未来机器人的发展方向?易港:比如说八年前做的那个假肢,我在做那个假肢的时候,其实当时接触到神经网络,比如说去控制手的时候是通过机电传感器采集它剩余的肌肉收缩所产生的微弱信号,然后分析之后用神经网络进行动作分类。我那时候其实也有强化学习,我当时预测是可能10年之后人形机器人如果有个好的本体,那算法上我认为完全就可以在很多领域得到应用。而且我当时做了底线的预测,就是AI没有发展,其实也可以得到应用。它有一个好的本体,通过人体的遥操作,有动作映射方式,就可以得到大量的应用。我6年前,当时在暑假以及到大三的时候,做了一个机器人是人穿着外骨骼,去遥控一个机器人,当时可以实现远程开车的演示。这个演示可能比现在的一些公司要早6年,在之后我就意识到一个问题,零部件需要做很多的一个改进,需要把它做到又便宜又好用。所以我认为未来其实不会很久。比如说我认为明年的话,像我们现在常见的酒店机器人,它现在送餐可能需要改造电梯,也需要有人把餐盒放到它的设备里面去。目前这个市场已达到10万台量级的年出货量,我认为只要让这种机器人带上手臂,就不需要有人去帮它拿东西,同时也不需要去改造电梯。这种其实在欧美的市场需求是非常大的。所以我觉得这种其实明年应该在一些一线城市就会看到。包括像无人商店,现在愿意上夜班的年轻人就会比较少,像我们这些合作伙伴目前已经做到95%的一个成功率,再结合些遥操作的一些设施,5%的工作我可以人介入,在人形机器人落地的时候。我们应该围绕的很关键的一个参数,就是人工介入率,我觉得不应该去过多地去追求完全自主。考虑到人形机器人的一些安全性、可靠性,我认为即使AI做得非常靠谱也是需要有类似于人类去做安全员的角色,就是去监督它。那就目前,像银河通用这些类似的公司,它可以实现超市,机器人进行自动抓取到95%的程度,这已经是可以做产业化,只要它的本体比如说售价能做到10万以内,代替人在超市上夜班,从市场的角度,它是合理的一个情况的。所以说我觉得明年应该是商业机器人的应用元年,那对于什么时候能进入家庭,我觉得这可能需要比较久的时间。因为它还有点是安全性,安全性一方面是算法的安全性,还有本体设计方面安全性、零部件的可靠性。就目前来说,人形机器人行业往上游供应链,我认为它做到千级的可靠性。比如像一些电子元器件,可能大家会用百万级的可靠性。但要进入家庭,很多像电机和减速器这些零件的可靠性,至少达到PPM的这个量级。几十个再组合成关节,然后关节再组合成人形机器人以及别的一些传感器,组合成了一个人形机器人的可靠性,我认为得达到千级的可靠性,不然其他的售后,以及在家庭中的一些安全性,都会有问题。所以我觉得还需要很长一个时间,就类似于宁德时代,它可能把锂电池的电芯,通过十几年发展,把它的可靠性,已经提升到现在的Billion的级别,就是10亿的级别。像别的厂商,只能做到PPM的级别,这其实是一个很大的优势。虽然看起来都一样,其实对于人形机器来说,很多零部件也需要做到至少PPM的可靠性量级。所以说零部件这方面,还要需要很多的时间去优化。在算法方面,我觉得也需要很多优化,另外可能还需要别的东西,比如说有没有一个智慧的摄像头放到家庭去监督这个机器人的行为,它一旦出现一些危险操作,对它进行及时地干预。还有可能就是社会对它的接受度,所以我觉得进入家庭会比较遥远。
但如果说机器人进入家庭不是去干活,而是陪伴的话,那也许未来一两年就能得到一个平常应用。
比如说我做一个0.6米、0.9米高的人形机器人,在搭载AI和小孩和老人对话,甚至能教小孩子一些英语、科学课这些,其实只要它做得相对稳定,并且价格能做到市场所能接受,其实也可以得到应用。从工具属性的角度,对于家庭场景落地需要很长时间,如果它是偏陪伴角色,可能落地时间会更早。商界科创:我国和欧美国家在人形机器人方面有哪些优势和劣势?易港:我认为在硬件方面,除了机器人的主控,比如说像英伟达的Orin,国内比它其实要落后一代以上,这还不算生态。算上人家生态,像英伟达它有SK软件框架,其实可以大幅提高我们开发者的开发速度。但除了这之外,其他像感知比如像双向机、激光雷达、超声波传感器这些,国内已经走得非常前面了。目前国内企业在国际市场上的占有率,都是非常大的比例。其他的像减速器、电机驱动芯片、这方面国内已经走得非常前面了。比如像减速器,其实现在像丹麦UR已经引入国内的一些产品,像绿地这种厂商;电机方面,像国内常州其实是给很多国际的电机大厂做代工,这方面也是国际领先;像MCU这种微处理器,现在上海先楫这种企业,已经做得非常好了,我用起来可能跟日本的瑞萨没有什么差异,甚至在某些方面还有优势。综合来说,抛掉主控我认为是远高于欧洲。美国的话,对于减速器来说我认为也是领先于他们。比如像现在特斯拉,它的六维力是用的是宇立的,直线模组用鼎智江苏的一家厂商。特斯拉的硬件方面,供应链基本都是中国的,这方面肯定是在质量上是领先的。然后在价格方面,我们往往只有欧美同类厂商的几分之一。比如我们现在给欧洲的一些行业巨头做整机的ODM,我们可以实现三倍的性能然后五分之一的价格。这个不是我们业内人可能会觉得很诧异,我认为这5年来,国内的制造业有非常长足的发展。主要的短板其实就是主控,还有算法,我们现在基本上用的算法,其实基于开源的框架进行二次开发,那这方面我觉得人才其实也是一大问题。易港:钛虎的一个定位,就是提供先进的动力输出单元,有点类似于锂电池,一个能量的一个储存单元,我们负责进行一个动力的输出。我认为我们目前不仅在人形机器人方面有比较多的应用,其实国内头部的几家电动载人飞行器客户,他也把我们的产品用到一些条线上,包括汽车的转向上。在未来我们会为物流机器人、商业机器人、各种机器人以及其他的汽车飞行器提供整个动力源。