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走进“准独角兽”|本末科技:删繁就简打造工业“爆款”,重新定义机器人

来源:21世纪经济报道

2024-12-20 19:33:28

(原标题:走进“准独角兽”|本末科技:删繁就简打造工业“爆款”,重新定义机器人)

南方财经全媒体记者程浩   广州报道

“怎么样能让机器人变得更灵巧一点?”2020年,去掉减速器、依靠直驱型关节运行的“刑天”机器人一经问世便引起行业轰动和广泛热议,东莞市本末科技有限公司(以下简称“本末科技”)创始人兼CEO张笛给出了他的答案。

12月14日,港科大2024“十大准独角兽”榜单正式对外发布,作为一家以直驱技术为核心,面向泛机器人行业提供直驱型精准动力方案的服务商,本末科技凭借机器人直驱型一体化解决方案成功入榜。

东莞市本末科技有限公司创始人兼CEO张笛。受访者供图

张笛今年30岁,毕业于香港科技大学ECE机器人学院,师从港科大电子工程系李泽湘教授,专注于机器人动力系统与控制方向。

在传统机器人中,“减速器”是不可或缺的存在,也是“卡脖子”的核心零部件。而本末科技“直驱技术”能帮助机器人公司去除减速器,让机器人的成本和噪声都降下来,同时把性能和效率提高。目前,本末科技已完成5轮融资、融资金额过亿元,生产的M0603A系列直驱电机累计交付量超150万台,产品已出口至欧盟、北美、中东等全球50多个国家和地区。

“独角骆驼代表了我们对本末科技未来的期待,首先它具备‘独角兽’的潜质,我们不追求速度,但是一定要有一个足够明亮的未来。我们希望本末科技像骆驼一样,无论外部市场环境是沙漠还是绿洲,都能一直在路上往前去走,不断攀登新的高峰。”张笛说。

“工业爆款”交付突破150万台

众所周知,减速器、伺服电机、控制器是机器人三大零部件。在机器人整机生产中,三大核心部件占据了生产成本的70%,而这些上游核心零部件关键技术的设计与生产长期被日本巨头公司所垄断,国产化率较低。

“先找到市场需求痛点,然后去构建这个技术支撑体系,本末科技的直驱技术就是这样诞生的。”张笛说。

在港科大求学期间,张笛曾做了一个维持机器人平衡的姿态控制器,主要由齿轮和减速器控制转速。当时该项目进度不及预期,有天晚上他尝试拆掉减速器,意外地发现效果很好。

“把机电系统内的减速器拿掉,会发现整个系统除了性能降低之外,整体还能工作,但加装减速器却让机器变得更笨重、效率低并且娇贵。”张笛说。

“复杂的一个机电系统里,减速箱或齿轮箱真的是必要的吗?”当时,张笛便萌生了将减速器彻底省掉的想法,这一思路得到了李泽湘教授的支持,并获得了资金援助。

在李教授的鼓励下,张笛尝试了新的技术路线,逐步完善概念想法,最终开发出了本末科技的直驱电机方案。这种方案摒弃了机械设备中的减速器,直接利用电机为设备提供精准的动力,从而提高了机器人的运动速度和效率,延长了设备的使用寿命,并降低了维护成本。

在张笛看来,创业的过程刺激、好玩、富有挑战性又有成就感,带着“想要组织更多的人去做更大的事”这份初心,张笛布局到机器人赛道。

本末科技的名字源自于《大学》中“物有本末,事有终始;知所先后,则近道矣”。张笛介绍,这也是本末团队践行的创业方式。

2019年,本末科技从香港搬到了李泽湘、高秉强和甘洁教授共同领衔的东莞松山湖机器人产业基地(XbotPark)。经过六年的发展,本末科技聚焦核心零部件及机器人两大业务场景,先后推出低转速、大扭矩的直驱电机、智能直驱关节动力模组以及轮足机器人刑天和TITA等多款创新型产品。

在核心部件层面,本末科技利用直驱技术为客户创造价值,让原本吵闹、易损、昂贵、复杂的产品焕然一新。在机器人领域,公司成立机器人事业部,拥有具身智能机器人技术开拓中心和近百人的技术研发团队,既在具身智能领域开拓轮足型机器人技术,打造世界领先的开源轮足机器人技术开发平台,同时为直驱关节模组赋能具身智能行业提供支撑。

在此期间,本末科技得到迅速发展,并凭借其领先的技术解决方案,与家用机器人、工/商用机器人、健身等行业的顶级玩家先后达成了合作。

近日,本末科技宣布,M0603A系列直驱关节电机自2023年发布以来累计交付量达1500000台,直驱电机技术正逐步大规模应用于多个行业。这是本末科技首个超百万级工业“爆款”,具有里程碑意义。张笛相信,今后本末科技出品的工业爆款会越来越多。

直驱方案可替代50%的减速器市场

2024年是人形机器人产业化进程的重要一年,经过数年的探索、开发和方案迭代,目前全球大部分头部人形机器人产品如特斯拉机器人都在今年陆续投入实际生产场景进行试点测试。

在过去几年,机器人技术成为推动产业升级的关键力量,而机器人关节系统被视为机器人的执行单元,诸如行走、跑、弹跳等动作均由机器人关节电机驱动产生,是机器人运动的“心脏”。关节电机性能的好坏直接关系到机器人的运动能力、稳定性和效率,核心零部件供给成为未来机器人产业规模化发展的重要支撑。

张笛介绍,本末科技拥有机器人关节生产技术与产品化能力,其新推出的关节模组,峰值扭矩高达120Nm,承载能力强,适合负载大的场景。

而在家用机器人行业,以扫地机器人为例,电机和驱动一体化设计,可以节省产品内部近一半的空间,更有利于内部硬件集成,还可以做到极致静音,没有减速器齿轮磨损,设备寿命可轻松提升数倍。

“直驱型的力控关节大概在1牛米,附带力控功能。通过前期一系列论证,从技术的维度上来看,目前至少有50%的减速器市场份额可以用直驱方案去做替代。”张笛表示,极致性价比更多是基于在不牺牲产品性能、品质的前提下,通过产品体系革新,工艺上的删繁就简,为行业提供极致的性价比产品。

近年来,本末科技陆续在东莞松山湖建立了研发中心和自动化工厂,涵盖直驱电机模组从设计、打样、生产、品检、测试到最终认证的全链条能力,服务于泛机器人产品、工业现场、医疗等板块。

打造直驱行业生态链

今年初,本末科技成立了机器人事业部,朝着通用具身智能机器人方向持续深耕。本末科技针对危险、紧急和重复性任务推出智能机器人检测解决方案,为系统建设、运维等工作提供高效保障,并面向通用类机器人业务寻求更高发展空间,打造世界领先的开源轮足机器人技术开发平台。

在张笛看来,当前具身智能领域一不缺资金、二不缺技术,三不缺供应链和配套,目前亟需解决的是下游市场的应用场景和产品定义。

如本末科技自主研发的两款双轮足机器人刑天和TITA。通过模块化结构及开放式接口,可搭载视觉模块、通讯模块、AI主机、边缘处理器和各种传感器,被应用于智慧园区、矿山及各种复杂的工业环境中执行高效率巡检,负载运输、数据采集、扫描测绘等任务。同时也被各高校、研究院等机构广泛应用在教学、科研以及竞赛中。

“如果问当前哪个挑战最大,那就是下一个挑战是最大的挑战,因为过去的困难都变成了纸上的分析案例。”张笛介绍,自动化、数据化和模型化将是本末科技未来可持续发展的节奏。

在自动化生产方面,近年来,本末科技着手建设直驱电机标准生产线,通过引入自动化生产线并结合数字化管理系统的生产模式,5条标准产线搭配高精度质检设备,保证直驱电机的生产质量和良品率,每日交付能力突破20000台,成功实现了生产流程的全面自动化和智能化。

为了满足不同的客户需求,本末科技专门推出了“电机快样”定制服务,今年累计服务超100+客户定制,并建立了2条柔性生产线,保障30~45天的小批量快速交付能力。目前,本末科技已经实现研产销一体,数秒即可交付一台量产型直驱电机。

张笛透露,未来本末科技将继续加大在技术研发方面的投入力度,致力于突破直驱电机核心技术瓶颈,并不断融合人工智能、高端制造、新材料等前沿技术,提升电机的智能化水平和制造工艺。同时,发挥定制化服务和柔性生产能力,推动具身智能机器人的规模化量产和整个机器人产业的健康发展。

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