富士康智能工厂采用的协同机器人

　　产品成为富士康打造“黑灯工厂”的标配，成功融入中车集团智能制造系统中……由美国加州大学伯克利分校终身教授申作军创立，青岛海通机器人系统有限公司（以下简称“海通”）成立4年来，已成功研发出国内领先的无轨迹导航物流机器人系列产品。

　　海通将他们的机器人称作iAGV，比传统AGV（自动导引运输车）多一个“i”，这个“i”（intelligent）指的是智能化。“如果说AGV小车设备是本体，那么智能调度系统就是它的‘大脑’。无论是AGV本体的导航系统、控制技术，还是上层的智能调度系统，都是我们自主研发，这也是我们的核心竞争力。”公司总经理陈立钢说。

　　经历了研发的漫漫长夜，作为一家企业，如今的海通终于看到了扭亏为盈的曙光。

　　成为唯一一家满足富士康技术需求的企业

　　在海通，记者看到了正在工作的协同机器人。在旧刀具需要更换前，云端系统将指令发送给刀具库和调度系统，刀具库备好新刀具，调度系统通过智能优化算法，选择合适的机器人，规划最优路径，自动取刀，前往设备，在通过机械手取下旧刀，换上新刀……一连串的动作一气呵成。

协同机器人工作场景

　　“这个协同机器人是公司2016年自主研发成功的一款产品，它的创新性在于，在惯性导航AGV车体上加装了机械手，通过柔性更强的惯性导航移动技术和精确度更高的视觉系统，能够完成物料的识别、抓取、分拣、运输、替换等多种功能。”青岛海通机器人系统有限公司总经理陈立钢介绍。

　　如今，这个机器人已成为富士康打造“黑灯工厂”的标配。黑灯工厂，因其无需人工操作，可以关灯运行而得名，是智慧工厂的代名词。

　　2015年8月，富士康积极推进基于“工业4.0”的黑灯工厂计划，需要一款能代替人工实现刀具自动配送和抓取功能的产品，第一轮技术标的评选，海通成为我国所有参标企业中唯一一家能够满足技术要求的企业，协同机器人应运而生。截至目前，海通已有200余台协同机器人和AGV机器人被用于富士康智能工厂。

　　富士康董事长郭台铭曾公开表示：富士康已经有多个工厂可以实现关灯生产，如果说传统的自动化是人和机器作为控制的界面，现在则是物跟物、机器跟机器自己联网的界面。而协同机器人，就是制造流程中产生互联的关键一环。

　　惯性导航技术在国内工业领域首屈一指

用于小型仓储物流的智能分拣机器人

　　惯性导航作为一种高精度定位技术，技术复杂，实现难度较大，最早应用于军工领域，例如导弹的精确制导技术，除了采用GPS或北斗定位，还要依赖惯性导航技术。目前惯性导航技术已在军事领域广泛应用，尤其是在航空航天领域。

　　但是在工业领域，要求机器人定位精度达到10毫米，这对惯性导航机器人来说，是很大的挑战。公司创始人，中组部“千人计划”专家申作军博士，是美国加州大学伯克利分校终身教授，也是国际知名工业工程优化及分布式算法的专家。公司自2013年注册成立开始，就着手主攻惯性导航技术，研发团队历时一年多，终于成功研发出惯性导航iAGV，这一产品技术在国内至今仍是首屈一指。

　　据陈立钢介绍，惯性导航以高精度陀螺仪和编码器相结合作为导航设备，以车载电子地图作为定位和路径规划方式，不受声、光、电等因素影响，即使是复杂、恶劣的环境，同样可以稳定可靠地运行。

　　多种机器人协同工作的无人工厂场景

　　在海通的调试车间，你可以看到沿着二维码行进的惯导视觉混合导航iAGV，比卡丘造型的惯性导航iAGV，还有身形巨大的激光导航iAGV……为满足客户的不同需求，海通开发了磁导航、惯性导航、激光导航、惯导视觉混合导航全系列产品。

多机协同智能调度

　　据陈立钢介绍，磁导航产品通过在地上铺设磁条循迹导航，是最初级的产品，成本较低；激光导航则是通过激光反射贴进行导航，精度最高，但这两种产品因为需要铺设磁条和反射贴，对作业环境的要求较高。

　　惯导视觉混合导航iAGV，是海通为中车集团南京公司最新研发成功的一款产品，目前刚刚进入试用阶段。因为应用现场环境复杂，客户在规划开始时就将应用模式锁定在“无轨迹导航”上。

　　仓库的环境较整洁，可以使用视觉导航识别二维码，快速精准；同时客户需要机器人往返于仓库和车间，车间的环境相对复杂，二维码容易污损，这时就需要惯性导航发挥作用了。集两种导航模式于一身，海通为中车集团量身打造的这款混合导航iAGV，根据不同的环境，可以在惯性导航和视觉导航之间自由切换，同时满足了客户对精确度和环境适应性的要求。

惯性导航iAGV

　　用iAGV撑起货架，送往目标地点，海通的iAGV目前主要运用于制造业物流和仓储物流。公司客户既有中车集团、京东方、富士康等制造企业，也包括大润发这类需要智能仓储的企业。

　　不过，替代搬运工，这是海通iAGV产品追求的最低层次的功能。陈立钢认为，“一个理想的无人工厂，应该是由AGV组成的智能物流系统作为智能工厂的重要组成部分，融入到智能制造系统当中。”

　　当系统发出任务指令，通过上层智能调度系统的算法运算，选择最合适的AGV小车，动态规划选择最优路径，在行进过程中，与AGV小车进行实时通讯交互信息，动态避让，合理规划各AGV的运行避让，避免产生拥塞……

　　由iAGV组成的柔性装配系统可以取代传统生产线，每一个iAGV都是一个移动工作站，且具备智能调派、动态路径规划、自动拥塞避让等功能，“通过研究客户的生产工艺和制造流程，将产品融入数字化工厂和柔性化制造系统中，实现效率最大化。”陈立钢说，这才是海通的目标。

　　创业第四年终于实现的赢利

　　截止到今年5月，海通不到半年的营收达到一千多万元，陈立钢说，这一年他们终于迎来了“井喷”。因为在此前的三年中，他们一直是投入大于产出，2016年，海通的营收仅有400多万，但研发投入却高达千万元。除了公司股东投入的自有资金，海通在2015年获得公司首轮2000万元的融资，然而，这些对海通而言仍是杯水车薪。

　　“这或许是大多数科技型中小企业的困局，研发的过程，以及研发成果转化为产品的过程，资金压力大，造血能力不足，那段时间是最煎熬的。”陈立钢坦言。

总经理陈立钢（左一）向客户介绍公司产品

　　因为要满足客户的个性化需求，海通的每一个产品，在面世之前都要经历一个漫长的沟通、研发、调试过程，这个过程有时甚至长达一年。“我们最怕听到的一句话就是‘这里改一下’。”陈立钢笑称，有时客户在最初沟通时并没有真正明确自己想达到的效果，却在研发过程中或研发完成后提出优化调整，甚至改变需求，客户眼里的每一次“小调整”，往往都是“牵一发而动全身”。

　　为了规避这种“从头再来”的风险，缩短产品开发周期，海通也在探索一些新模式。比如将产品功能模块化，客户可以像搭积木一样，在基本的产品平台上，搭载不同的功能模块。

　　今年开始，海通在重视研发的同时，也将加紧市场开拓的步伐。选择优质客户，建立紧密联系，参与到企业业务流程的变革中，从供应商变为企业的一份子。海通与战略合作伙伴中车集团的关系就是如此。随着工业4.0浪潮的推进，智能制造和智慧工厂或将为海通带来更多“入市”的机遇。