早在一月份,Apptronik 就表示正在开发一款名为 Apollo 的新型商用通用人形机器人。我说“新”是因为在过去的七八年里,Apptronik 开发了超过六款人形机器人以及一些全身外骨骼。但正如该公司今年早些时候告诉我们的那样,它已经决定现在绝对是双足类人机器人走向商业化的时机。
今天,Apptronik 推出 Apollo。该公司表示,该机器人“旨在改变工业劳动力并改善人类体验。” 它将首先用于物流和制造,但 Apptronik 承诺“长期的应用潜力无限”。尽管如此,该公司必须实现这一目标:这是从原型到商业产品的一大进步。
我们在一月份看到的 Biped 是 Apollo 的原型,但今天 Apptronik 展示了真实事物的 alpha 版本。该机器人与真人大小大致相同,站立高1.7米,重73公斤,最大有效载荷为25公斤。它可以使用可更换电池运行大约四个小时。该公司目前拥有两台这样的机器人,并且正在建造另外四台。
Apptronik 最初专注于物流和制造行业的箱子和周转箱处理解决方案,而 Apollo 是一款通用机器人,旨在在现实世界中工作,开发合作伙伴将 Apollo 的解决方案扩展到物流和制造之外,最终扩展到建筑领域、石油和天然气、电子产品生产、零售、送货上门、老年护理等等。Apollo 是机器人的“iPhone”,使开发合作伙伴能够扩展 Apptronik 开发的解决方案,并将数字世界扩展到物理世界,与人们一起工作并完成他们不想做的工作。
我一般不太喜欢“机器人的 iPhone”这一类比,主要是因为 iPhone 具有成本效益,而且甚至在开发人员真正涉足它之前,它就作为一种多功能工具而广受欢迎。从历史上看,机器人并没有以这种方式取得成功。要了解 Apollo 是否能够展示开箱即用的多功能性还需要一些时间,但我的猜测是 Apollo 的初步成功(基本上与其他所有机器人一样)将主要取决于实际应用Apptronik 本身就能够对其进行设置。也许在某个时候,类人机器人将变得如此便宜且易于使用,以至于将会出现一个开放式的开发者市场,但我们还远远没有达到这一目标。
几乎所有进入市场的人形机器人都是为了处理箱子和手提袋而设计的,这是有充分理由的:这些工作既枯燥又费力,而且没有足够的人愿意做这些工作。只要成本不太高,像阿波罗这样的机器人就有足够的空间。
为了了解 Apollo 如何具有竞争力,我们采访了 Apptronik 首席执行官Jeff Cardenas和首席技术官Nick Paine。
如何让 Apollo 变得经济实惠?
杰夫·卡德纳斯:这不是我们建造的第一个人形机器人——我们已经建造了大约八个。我们早期对机器人采取的方法是尽可能制造出最好的东西,然后再考虑如何降低成本。但我们每次都会碰壁。阿波罗的一个重点是不再这样做。我们必须从一开始就考虑成本,并且需要确保我们构建的第一个 alpha 单元尽可能接近 gamma 单元。很多人会放弃魔杖并说,“有一天将会有数以百万计的类人生物,所以像谐波驱动器这样的东西将会变得更便宜。” 但是,当您实际以非常高的数量报价组件时,您不会获得您认为会获得的价格优惠。电子设备(带有执行器的电机驱动器)占系统成本的 60% 或更多。
Nick Paine:我们正在尝试从长远角度考虑阿波罗。我们希望避免这样的情况:我们建造一个机器人只是为了表明我们可以做某事,但随后必须弄清楚如何将昂贵的高精度零件更换为其他零件,同时给我们的控制团队带来一个全新的问题以及。
那么重点是阿波罗的执行器吗?
Paine: Apptronik 有点独特,因为我们通过一系列我们从事的项目积累了驱动经验——我认为我们已经设计了大约 13 个完整的系统,所以我们已经体验了所有类型的系统驱动架构适合什么场景和什么应用。Apollo 确实是多年迭代学习中收集的所有知识的结晶,针对人形用例进行了优化,并且非常有意识地从第一原理的角度出发,我们希望机器人的每个关节具有哪些属性。这导致整个系统中线性和旋转执行器的组合。
卡德纳斯:我们的目标是可负担性,而我们实现这一目标的部分原因是我们的驱动方法。我们使用的新执行器比以前的执行器少了大约三分之一的组件。它们还花费了大约三分之一的组装时间。从长远来看,我们的路线图真正关注的是供应链:我们如何摆脱单一来源供应商并开始利用更容易获得的组件?我们认为这对于成本和系统的长期扩展非常重要。
您能分享一些有关执行器的技术细节吗?
Paine:人们可以在专利公布时查看它们,但我将其归因于我们团队的第一原理设计经验以及过去的系统级集成历史。
但这不是说你有一些神奇的新执行器技术吗?
卡德纳斯:我们并不依靠根本性突破来达到这一性能门槛。我们需要让我们的机器人走向世界,并且我们能够利用现有的技术。凭借我们的经验和系统思维,我们正在以一种新颖的方式将其组合在一起。
对于像阿波罗这样的机器人来说,“负担得起”意味着什么?
卡德纳斯:我认为从长远来看,一个人形机器人的它们应该与许多汽车的价格相当。
潘恩:我认为实际上我们可以比汽车便宜得多,因为假设在规模上,产品的成本通常接近其组成材料的成本。汽车重约1800公斤,我们的机器人重70公斤。原材料减少了 25 倍。正如杰夫所说,我们已经拥有了一条非常具有成本效益的执行器的路径和供应链。我认为这是一个非常值得思考的有趣分析,我们很高兴看到它的发展方向。
一些视频显示阿波罗有一只五指的手。您对末端执行器有何看法?
卡德纳斯:我们认为从长远来看,手对于类人生物来说很重要,尽管它们不一定是五指手。末端执行器是模块化的。对于第一次应用,当我们挑选盒子时,我们不需要五指手。因此,我们将简化问题并使用更简单的末端执行器进行部署。
Paine:我觉得有些人尝试动手是因为他们认为这很酷,或者因为这表明他们的团队有能力。我的想法是,类人生物本身就已经足够困难了——有很多挑战和复杂性需要解决。从工程的角度来看,我们是一支非常务实的团队,我们非常谨慎地选择我们的战斗,将我们的资源放在最有价值的地方。因此,对于 Apollo 的 alpha 版本,我们有一个与手腕的模块化接口。我们没有解决一般的五指精细灵巧度和操作问题。但我们确实认为,从长远来看,最好的多功能末端执行器是手。
您针对 Apollo 的这些初始应用程序似乎没有利用其双足移动性。为什么要有一个有腿的机器人?
卡德纳斯:我们对腿的了解之一是它们满足了到达地面和到达高处的需求。如果你尝试用轮子解决这个问题,那么你最终会得到一个非常大的底座,因为它必须是静态稳定的。与我们合作的客户对这种可改造性的想法非常感兴趣。他们不想改变工作空间。工作站非常狭窄——它们是根据人体形状设计的,所以我们认为腿将是到达那里的方式。
支腿是一种优雅的解决方案,可实现轻量级系统,该系统可以在占地面积较小的大型垂直工作空间中运行。—Nick Paine,Apptronik 首席技术官
阿波罗能安全地跌倒并爬起来吗?
Paine:一个非常重要的要求是阿波罗需要能够跌倒而不摔坏,这推动了一些关键的驱动要求。Apollo 的独特之处之一是它不仅非常适合 OSHA 级别的有效载荷操作,而且还非常适合稳健地处理对环境的影响。从维护的角度来看,您只需拆下两个螺栓即可更换执行器。
卡德纳斯表示,Apptronik 计划进行十多个试点项目,并将案例挑选作为初始应用。今年剩下的时间将集中于阿波罗阿尔法装置的内部演示,并计划明年使用生产机器人进行现场试点。完整的商业发布计划于 2024 年底进行。这无疑是一个紧迫的时间表,但 Apptronik 对其方法充满信心。“机器人技术的美妙之处在于展示而不是讲述,”卡德纳斯说。“这就是我们这次发布的目的。”