4个斯坦福博士花8年时间,重新发明机器人

汽车   2024-09-09 09:27   广东  

随着人工智能领域的快速发展,具身智能作为一个备受瞩目的新兴方向,正吸引着越来越多的关注和投资。

就在刚刚,具身智能初创公司穹彻智能(Noematrix)宣布完成累计数亿元人民币的天使轮和Pre-A轮融资。

穹彻智能的崛起,背后是通用智能机器人公司非夕科技(Flexiv),非夕科技多年来在自适应机器人领域的深耕细作,为穹彻智能的诞生奠定了坚实的技术基础和行业洞察。

非夕科技成立于2016年,公司创始人王世全及其团队认识到,传统机器人在应对复杂、动态环境时的局限性,怀着打造能像人类一样适应多变任务和环境的机器人的愿景,非夕科技开始了自适应机器人技术的探索之旅。

经过多年的努力,公司在力觉感应、力控优化、全身力控规划以及通用AI平台等关键技术领域取得了突破性进展。

这家由4名斯坦福大学博士创建的机器人企业,用8年时间,重新发明了「机器人」:改变了几十年来机器人行业围绕精度和位置控制进行优化的升级路径,尝试让机器拥有像人一样的手眼配合操作能力,把机器人的应用边界推得更广,加快具身智能到来。

1、诞生于斯坦福

非夕科技的诞生可以追溯到斯坦福大学机器人实验室,这里孕育了一群志同道合的年轻科学家,其中就包括公司的创始人王世全。

非夕科技创始人王世

王世全是一名 80 后汕头青年,毕业于斯坦福大学仿生与灵巧操作实验室(BDML)及人工智能实验室(机器人方向),师从两位机器人领域的泰斗:Mark Cutkosky教授和Oussama Khatib教授。

在斯坦福期间,王世全主要研究柔性灵巧手设计、仿真建模及控制、传感器设计与融合算法、驱动器设计,以及深度学习在机器人上的应用等多个前沿领域。

期间,他发表了二十余篇顶级期刊会议论文,拥有二十余项专利,其主导的人形攀岩机器人研究更是斩获了国际顶级机器人会议IROS的最佳论文奖。

王世全一直是学霸。

从汕头市金山中学毕业后,2008年,他考入浙江大学竺可桢学院工高班(工程高级教育班)——一个每年仅招收40名优秀学生的特殊班级。

在浙大期间,王世全展现出对机器人自动化的浓厚兴趣,参与了多个机器人项目,其中包括2011年在智控所主导完成的四足机器人项目。

在斯坦福大学攻读博士期间,王世全不仅深入研究了攀岩及水下人形机器人等项目,还结识了后来成为非夕科技联合创始人和首席科学家的伙伴们。

非夕科技另外两位联合创始人——叶熙阳和钟书耘都拥有斯坦福大学机器人实验室的博士或博士后学位,各自在机器人软硬件研发方面拥有15年以上的丰富经验。

此外,公司的首席AI科学家卢策吾,他不仅是斯坦福大学AI实验室的博士后,还是上海交通大学AI实验室教授和长江学者。

在斯坦福的多个实验室里,王世全和核心创始团队完成了在机器人力控本体和AI大脑方面的关键技术储备,这些技术构成了通用机器人的核心。

2、什么是自适应机器人

2015年,王世全和同学们在实验室研究中意识到,尽管科技发展迅速,但仍有大量枯燥、劳累的工作只能依靠人工完成,现有的机器人方案难以胜任。

基于这一愿景,2016年,王世全与其他联合创始人一起创立非夕科技,目标是打造更易用、更智能、更灵活的机器人,以应对现实世界中的各种复杂任务。

他们梦想创造出能够像人一样灵活多任务的机器人,比如能同时站在凳子上,一只手扶住书柜,另一只手擦玻璃。这个构想涉及复杂的力控技术,旨在赋予机器人类似人手的触觉感知和反馈能力——也就是仿人化理念的技术路径。

与传统工业机器人和协作机器人不同,非夕科技将这样像人一样有肌肉记忆,有小脑反射,能像人一样不断学习的机器人,被称为自适应机器人。

之后,非夕科技的发展便是一路高歌猛进。

2019年4月,在德国汉诺威工业展上,非夕科技发布了自适应机器人技术,并展示了旗下首个自适应机械臂Rizon(拂晓)。

2019年德国汉诺威工博会

2021年,非夕科技研发的机器人本体基本成熟;2022年年底,非夕机器人核心能力越过此前团队探明的应用价值临界点,开始收获规模化复制订单;2023年年底,受益于产品通用性的成熟,非夕机器人破,开启了跨行业的加速开拓。

目前,非夕科技的产品布局可简单分类为手、臂、大脑三类。

3、手——夹爪 Grav 

2023年初,非夕科技推出新一代通用力控型夹爪——通用力控型机器人夹爪 Grav 系列,分为标准版 Grav 和增强型 Grav Enhanced 两个版本。

非夕认为,如果想让机器人实现如人手一样精细、灵活的操作能力,仅靠机械臂本身是不够完备的,还需要靠「手」的创新。

Grav 通过实现极致的力控性能,以及仿生壁虎材料的运用,能极大地扩展夹爪的通用性,适应尽可能多的处理对象和复杂任务,二指夹爪标准版能适配于任何机器人平台。

4、臂——拂晓 Rizon 

拂晓 Rizon 系列是非夕设计的世界首台自适应机器人,能够适应复杂环境,并像人类一样完成“手眼配合”的作业。目前拥有Rizon 4、Rizon 4S、Rizon 10等系列产品。

自适应机器人的核心特色之一为全手臂高精度、高响应的复合力控技术。

拂晓具备7个自由度,每个关节都搭载独有创新性的力传感技术

目前,拂晓已规模化应用于通用组装、精密装配、表面处理和移动操作(复合机器人)等应用场景中,可以有效满足汽车、3C电子、一般工业、医疗、农业、科研等不同行业的自动化需求。

5、臂——玄晖 Moonlight

玄晖 Moonlight 是非夕科技推出的第一款自适应并联机器人——如果将自适应机器人拂晓 Rizon 系列比作是「通才」,那玄晖机器人则是细分领域里的「专家」。

从市场需求来看,在对力控要求高,自由度要求相对低的场景中,玄晖是更具性价比的选择。

玄晖结合并联式架构的优化,能够根据接收到的力反馈做出实时的调整,具备与 Rizon 系列机器人同级别的精细力控和稳定抗干扰能力。

通过结合高精度和高速度,玄晖可以柔顺高效地完成螺丝锁付等精细组装任务,满足对节拍和成本控制要求都比较高的螺丝拧紧类应用需求。

在表面处理,尤其是平面打磨抛光类型的应用上,玄晖延续了拂晓系列在打磨应用上的成熟度,能够保证实时的工件表面贴合和平稳的恒定力,打磨效果和效率指标均十分出色。

其次,它还拥有强大的适应性和广泛的应用性,可以自动化复杂力控任务,快速适应操作环境的变化,能广泛应用于更丰富的场景。

6、大脑——穹知 NOEMA

在非夕探索创造理想机器人的路径中,主要有四个技术维度:

  • a) 力觉感应技术:开发出能让机器人达到人手般精细触觉的新型力觉感应技术。

  • b) 力控优化:对机器人的底层软硬件进行力控优化,使其能够像人体条件反射一样快速调整和控制力度。

  • c) 全身力控规划:赋予机器人全身力控规划能力,实现类似人类"小脑"层面的协调能力。

  • d) 通用AI平台:构建云-边-端协同一体的通用AI平台,为机器人打造智慧"大脑"。


路径已基本打通。

2021年,非夕推出自研的通用人工智能系统NOEMA穹知——一款面向全行业的、云-边-端协同一体的智能机器人大脑系统,能够基于机器人视觉、力觉、触觉等多信息感知进行 AI 算法研究和应用产品开发。


2023 年,非夕发布了完整的通用「大脑」——穹知NOEMA系统,包括了穹知云平台、穹知边缘系统和穹知边缘控制器。

据介绍,AI 穹知系统旨在将机器人 AI 解决方案进行平台产品化,也就是说,用户可以通过这个系统进行 AI 模型的开发和解决方案的全生命周期管理,包括数据治理、模型训练、算子编排、方案部署,和维护调试等功能。

有媒体认为,非夕科技的穹知 AI 系统的战略意义堪比英伟达基于GPU硬件打造的CUDA计算平台。

有了这个为通用机器人生态系统提供支持的基础设施,将激发行业诞生更多创新应用。

同时在2023年11月,非夕科技进行战略调整,成立了专注于具身智能方向的穹彻智能,由王世全担任CEO,卢策吾出任首席科学家。

随着AI系统等技术的逐步实现,从自适应机器人到具身智能,非夕科技正在创造出能在复杂、动态环境中灵活操作的新一代智能机器人,为实现更通用、更智能的机器人铺平道路。

7、小结

目前,非夕科技提供的整体解决方案——包括机器人本体、软件、元操作及AI系统,价格区间从十余万元到三四十万元不等。

这些方案在各行业龙头企业中的成功应用正在形成显著的标杆效应。王世全曾透露,公司在商业化方面每年保持着约3倍的增长率。

融资方面,自2016年拿到真格基金的首笔融资后,非夕科技又从金沙江创投、顺为资本等资本收获第二笔融资,2020年再次获得美团、新希望集团、云锋基金、招商局资本、高榕资本等超1亿美元融资。

2022年6月,非夕科技完成近亿美金B+轮融资,融后估值超10亿美元,成为智能机器人领域新晋独角兽企业。

从斯坦福实验室走出,非夕科技通过深度融合力控技术、计算机视觉和人工智能,公司成功打造出了能够适应复杂环境的智能机器人系统,在多个行业展现出强大的适应性和广阔的市场前景。

随着穹彻智能的成立和和穹彻“大脑”的推出,非夕科技也为具身智能的实现带来更多想象,为各行各业带来革命性的变革。

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