“Hi!需要一杯咖啡嗎?”一臺(tái)小巧的雙臂機(jī)器人端坐在工作桌前，雙目相機(jī)的視覺算法中似乎透露著關(guān)懷的眼神，上個(gè)世紀(jì)50年代科幻小說中機(jī)器人服務(wù)人類的場(chǎng)景，如今已經(jīng)映入現(xiàn)實(shí)。

這款雙臂人形機(jī)器人名叫“Marvin”，單臂具有7個(gè)自由度，雙臂最大負(fù)載可以達(dá)到25kg, 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量交付，來自天機(jī)。

2025年被業(yè)界視為人形機(jī)器人“量產(chǎn)元年”，智能機(jī)器人的批量化、商業(yè)化落地，將為機(jī)器人行業(yè)變革帶來無限可能。天機(jī)董事長(zhǎng)陳曦認(rèn)為，機(jī)器人行業(yè)將迎來三大拐點(diǎn)——人形機(jī)器人進(jìn)入量產(chǎn)元年、具身智能的多場(chǎng)景泛化，以及AI大模型重塑機(jī)器人決策范式。

因而，以“推動(dòng)機(jī)器智能在工業(yè)與商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用”為愿景的天機(jī)也在具身智能領(lǐng)域加速布局。

超輕量仿人雙臂，助力商業(yè)化落地

Marvin的誕生，是偶然也是必然。

在2023年，一家與天機(jī)合作緊密的客戶找到天機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，希望天機(jī)能夠?yàn)槠淞可矶ㄖ埔豢铍p臂機(jī)器人，經(jīng)過技術(shù)試驗(yàn)和產(chǎn)品打磨，天機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，展望AI大模型技術(shù)發(fā)展和人機(jī)深度協(xié)作的前景，雙臂機(jī)器人將是一個(gè)承載新技術(shù)、開拓新應(yīng)用的機(jī)會(huì)。

從最初的定制化，再到標(biāo)準(zhǔn)化樣機(jī)，前后經(jīng)歷近一年時(shí)間的打磨，在2024年7月，天機(jī)發(fā)布了首款全關(guān)節(jié)力控雙臂機(jī)器人Marvin。

Marvin的名字來源于古英語，意為“朋友”，帶有友善、溫暖、親密等寓意，Marvin在技術(shù)與設(shè)計(jì)上的匠心巧思，將助力具身智能企業(yè)構(gòu)建更美好的人機(jī)協(xié)同生態(tài)。

Marvin采用了仿人設(shè)計(jì)，每只手臂具有7個(gè)關(guān)節(jié)，突破了傳統(tǒng)六軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)限制，在避障能力、任務(wù)適應(yīng)性和人機(jī)交互安全性上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

Marvin目前有2個(gè)規(guī)格款式，分別適用于工業(yè)和商用場(chǎng)景。M6工業(yè)規(guī)格具備大負(fù)載、高剛性、高精度的特點(diǎn)，單臂負(fù)載為6kg，雙臂最大負(fù)載25kg，重復(fù)定位精度可實(shí)現(xiàn)±0.03mm，目前已用于汽車零部件、3C電子加工等行業(yè)。

M3商用款采取超輕量化設(shè)計(jì)，單臂自重為7.5kg，雙臂最大負(fù)載10kg，具有為更小巧的工作范圍，重復(fù)定位精度可實(shí)現(xiàn)±0.05mm，已經(jīng)應(yīng)用在多個(gè)商用場(chǎng)景。

為了讓機(jī)器人的肢體更加靈活敏捷，超輕量化、多自由度、更加柔性控制是人形機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的顯著特點(diǎn)。

Marvin在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了機(jī)體輕量化，從驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、減速器等核心零部件到雙臂均進(jìn)行了尺寸縮小和定制化設(shè)計(jì)，機(jī)體選用輕量化的鈦合金和鎂合金材料，在提高響應(yīng)速度的同時(shí)還降低了能耗。

Marvin M6負(fù)載自重比達(dá)到1:1.6，而一般協(xié)作臂的負(fù)載自重比在15之間，相比同等負(fù)載的協(xié)作機(jī)械臂重量減輕了一半以上。

Marvin的靈活性還體現(xiàn)在其具備全方位開發(fā)接口，可以提供ROS/ROS2、Python、Web API等多個(gè)高響應(yīng)接口和開發(fā)套件，覆蓋機(jī)器人應(yīng)用開發(fā)的全流程，還提供各種算法SDK。

高工機(jī)器人調(diào)研發(fā)現(xiàn)，去年許多企業(yè)熱衷于采購一體化關(guān)節(jié)模組搭載到本體進(jìn)行研究，但在今年，采購整機(jī)、整臂解決方案的企業(yè)在增加，產(chǎn)業(yè)鏈的角色分工在加速，同時(shí)市場(chǎng)參與者不只是人形機(jī)器人企業(yè)，越來越多工業(yè)機(jī)器人廠商也將推出雙臂人形機(jī)器人方案。

為什么天機(jī)首款人形產(chǎn)品是雙臂機(jī)器人?天機(jī)研發(fā)總監(jiān)黃紹平表示，當(dāng)前人形機(jī)器人的技術(shù)流派眾多、形態(tài)構(gòu)造各異，有雙足式、輪式、輪足式等等，但無論怎么改變，人形機(jī)器人對(duì)于上半身操作臂的需求始終是避不開的，2025年有望成為雙臂人形機(jī)器人商業(yè)落地的一年。

此外，相比具身智能、AI大模型基因入局的初創(chuàng)企業(yè)，工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人廠商在人形機(jī)械臂的研發(fā)上也更具有經(jīng)驗(yàn)積累優(yōu)勢(shì)。

率先應(yīng)用MEMS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全身柔順力控

Marvin從設(shè)計(jì)之初的定位，就是走“全機(jī)身力控柔順控制”的路線，而非單獨(dú)依靠末端六維力傳感器實(shí)現(xiàn)力控，這種高精度力控技術(shù)的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)力控傳感器、關(guān)節(jié)模組的一體化。

依靠傳統(tǒng)電流控制技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)柔順力控，天機(jī)在Marvin雙臂機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)中都內(nèi)置了自研的MEMS力矩傳感器，末端力控精度在0.5N內(nèi)，在執(zhí)行任務(wù)過程中，面對(duì)外界環(huán)境的觸碰，關(guān)節(jié)扭矩控制會(huì)自動(dòng)觸停，并運(yùn)行基于阻抗的位置控制，確保在交互過程中的柔性和安全性。

在軟件層面，Marvin的運(yùn)動(dòng)控制集成了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、雙臂協(xié)作、振動(dòng)抑制和力控算法，整體提升機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，能夠抑制震動(dòng)和抖動(dòng)，讓雙臂能夠流暢協(xié)同，支持絲滑拖拽示教功能。即使是在搭載了AGV、雙足等下半身的移動(dòng)場(chǎng)景，智能算法也能讓雙臂實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)感知和環(huán)境自適應(yīng)。

天機(jī)是國內(nèi)最早將MEMS技術(shù)應(yīng)用在機(jī)器人關(guān)節(jié)模組的機(jī)器人公司之一，團(tuán)隊(duì)具有3年以上MEMS技術(shù)的研發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)。

MEMS方案有諸多優(yōu)勢(shì)，比如半導(dǎo)體感應(yīng)芯片的靈敏度是傳統(tǒng)方案的10倍、穩(wěn)定性是傳統(tǒng)方案的20倍，通過采取特殊不銹鋼基材與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相比其他技術(shù)路線的傳感器剛性能夠提升一倍，顯著增強(qiáng)人形機(jī)器人的抗沖擊性能。

內(nèi)置MEMS力矩傳感器的另一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)，在于MEMS力傳感器更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化量產(chǎn)，一旦實(shí)現(xiàn)批量交付，成本將大幅降低。

黃紹平在接受高工機(jī)器人調(diào)研時(shí)表示：“我們希望通過自研技術(shù)或者國內(nèi)供應(yīng)鏈伙伴的技術(shù)，把成本做低，只有讓大家都用得起，雙臂機(jī)器人才有意義?！?/p>

他表示，目前天機(jī)Marvin雙臂機(jī)器人大多是根據(jù)企業(yè)的定制化需求進(jìn)行產(chǎn)品交付，今年目標(biāo)出貨量在1000臺(tái)以上，今年下半年深圳工廠完成產(chǎn)能擴(kuò)容后，將會(huì)加快交付和量產(chǎn)的速度。

目前人形機(jī)器人還沒有一條相對(duì)統(tǒng)一的技術(shù)路線，從人工智能技術(shù)切入人形機(jī)器人的企業(yè)，大多專注在大模型“大腦端”的研發(fā)，往往容易忽視機(jī)器人本體硬件和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的重要性。

波士頓動(dòng)力公司創(chuàng)始人馬克·雷伯特曾指出，“我們相信開發(fā)優(yōu)秀硬件和軟件同樣重要”。

許多從協(xié)作機(jī)器人單臂路線出發(fā)研究人形機(jī)器人的廠商，還是延續(xù)了當(dāng)初UR的技術(shù)路線和生態(tài)試圖破局。有業(yè)內(nèi)人士向高工機(jī)器人表示，“現(xiàn)在人形機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)路線還處于極度不確定狀態(tài)，不要盯著今天賽道里的明星企業(yè)多風(fēng)光，很有可能哪天突然一個(gè)初創(chuàng)企業(yè)起來，用新技術(shù)把整條賽道都干翻了?！?/p>

從落地層面來看，業(yè)界眾多廠商已經(jīng)達(dá)成了統(tǒng)一意見：人形機(jī)器人首先會(huì)在工業(yè)場(chǎng)景落地。工業(yè)場(chǎng)景更講究穩(wěn)定性、可靠性，需要能夠?qū)崿F(xiàn)群體協(xié)作，在經(jīng)過大模型加持與持續(xù)訓(xùn)練后，能夠完成泛化任務(wù)。

黃紹平認(rèn)為，面對(duì)人形機(jī)器人行業(yè)日新月異的發(fā)展，未來技術(shù)路線可能千變?nèi)f化，未知因素太多，“但當(dāng)前可以篤定的是，行業(yè)迫切需要可交付的產(chǎn)品，我們需要和客戶攜手一起向前走，去推動(dòng)和賦能更多的應(yīng)用場(chǎng)景落地。”