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AI赋能机器人时代,爱普生为何还在死磕“最后一毫米”?

原创
09/08 11:34
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摘要:

AI、大模型和具身智能正在迅速提升机器人的识别与决策能力,但机器人真正进入工厂和现实世界,还需要解决感知、控制、安全和可靠性等更基础的问题。爱普生吉野泰德在接受采访时提出,人形机器人真正困难的地方之一,是实现“一英寸、一毫米、一厘米”的精细动作。拥有40多年工业机器人积累的爱普生,正试图通过传感、力觉、机器视觉、精准控制以及AI与软件平台,解决机器人从“想明白怎么做”到“真正把事情做好”的最后一道门槛。

精工爱普生公司董事、执行官、企业战略事业部总经理、

先进机器人解决方案事业部首席运营官、视觉产品事业部首席运营官吉野泰德

AI让机器人越来越聪明,但“最后一毫米”却依然很难

过去两年,机器人行业最热的关键词几乎都指向“大脑”。大模型、VLA、世界模型、多模态感知,以及快速升温的人形机器人,让机器开始具备过去很难想象的环境理解和任务决策能力。机器人可以识别眼前的物体,理解自然语言指令,再把一个相对复杂的任务拆成多个步骤。相比过去依赖工程师逐条编写程序、在固定环境里重复动作的工业机器人,“让机器人看懂世界、理解要做什么”这件事,正在变得越来越现实。

但机器人一旦真正开始干活,问题很快就会从“知”,转向“行”。一枚连接器能不能一次插准?一个易碎元件能不能拿起又不损坏?机械臂高速移动到目标位置之后,能不能迅速停止振动?面对尺寸公差和位置偏移,机器人能不能根据接触状态实时调整动作?拧紧一颗微型螺丝时,施加的力量又能不能刚刚好?

这些问题没有大模型演示那么吸引眼球,却直接决定了一台机器人能不能进入生产线,也决定未来机器人走出安全围栏、进入商业空间甚至家庭之后,能不能做到“知行合一”,成为一种可以长期使用的设备。

围绕AI时代的机器人技术路线、工业自动化、中国市场以及具身智能的发展趋势,与非网记者日前采访了精工爱普生公司董事、执行官,企业战略事业部总经理、先进机器人解决方案事业部首席运营官、视觉产品事业部首席运营官吉野泰德。

对于今天快速升温的人形机器人,他给出了自己的判断。吉野泰德指出,当前人形机器人做大动作不难,真正的难点在于“最后一英寸、一厘米、一毫米”的精细控制。他认为,解决这一问题的关键不在堆叠传感器,而在于“传感+控制”的协同——感知之后能否立即形成精准动作。这也是爱普生40多年机器人业务的核心主线:通过陀螺仪、力觉传感、视觉、伺服控制等技术积累,让机器人准确感知内外环境,并迅速转换为稳定、可重复的动作。

当然,要理解这家公司为什么在AI和人形机器人热潮之下,仍然反复谈论这些看起来颇为“传统”的工程能力,还需要回到爱普生机器人业务的起点——精密制造和自动化需求。

深耕40多年,爱普生机器人业务的起源?

如果只看今天的产品线,普通消费者很容易把爱普生理解成一家打印机业务向工业自动化延伸的公司。但爱普生机器人业务的起点,其实源于自己的手表精密制造。

1942年,爱普生从手表零件制造起家。手表是一个典型的精密制造产品:零部件尺寸小、装配空间有限,对加工精度、生产一致性和长期稳定性都有很高要求。为了提高生产效率和精度,爱普生很早就开始在内部生产中引入自动化,并不断优化设计和装配方式。这种制造背景也逐渐沉淀成后来爱普生反复强调的“省、小、精”技术路线——设备要尽可能紧凑、降低能源和资源消耗,同时保持足够高的精度。

上世纪80年代,随着市场从少品种、大批量生产逐渐转向多品种、小批量,过去围绕固定工序设计的自动化设备开始暴露出灵活性不足的问题。产品一变、工序一改,整套设备可能都要跟着调整,制造企业需要一种能够更灵活完成搬运、装配和定位任务的自动化工具。

1983年,爱普生正式向市场推出SCARA水平多关节机器人,此后逐步扩展产品矩阵,在节能、紧凑、高精度等方向积累技术,并形成覆盖SCARA和六轴机器人的产品体系。

爱普生机器人产品家族

所以,爱普生在机器人领域实际拥有两种身份:一方面是机器人生产者,另一方面又是机器人技术的使用者。这种“生产者与使用者”的双重身份是爱普生机器人业务的内生优势。根据富士经济提供的数据,2025年爱普生继续保持工业用SCARA机器人按销售额计算的全球第一市场份额。吉野泰德也表示,目前爱普生机器人业务约99%仍然面向工业领域,下一阶段首先仍希望扩大在工业机器人市场中的份额,同时继续投入硬件产品线。

又快、又准、还要有触觉,爱普生的技术强在哪?

当外界正在把越来越多注意力转向AI、具身智能,爱普生仍然在深耕工业制造的几个基础问题——怎样更快,怎样更准,怎样在高速运动之后迅速稳定下来?

“快和准”要同时实现其实是一件非常难的事。

一台机械臂可以很快从A点移动到B点,但如果到达B点之后仍然存在残余振动,必须再等待一段时间才能完成插装、抓取或者锁螺丝,前面节省下来的时间就可能又被等待过程吃掉。工业机器人比拼的是一种“有效节拍”:不仅要跑得快,还要停得快、停得稳,并且马上能够开始下一步精密操作。

爱普生用来解决这一问题的代表性技术之一是GYROPLUS Technology。其核心思路是把陀螺仪传感器与高速、高精度伺服控制结合,通过传感器掌握机器人运动和振动状态,再通过控制系统进行抑制,尽可能减少速度、精度、振动和整定时间之间的传统取舍。传统机械设计解决振动的一种办法,是把结构做得更重、更硬;爱普生希望更多利用传感和控制,让机器人实时知道自己处于什么运动状态,再主动修正动作。对于需要安装在紧凑生产线的机器人而言,这一点尤其重要,因为机器人越大、越重,就越容易和“小型化”“低能耗”以及有限厂房空间发生冲突。

让机器人能够高速、准确地到达目标位置,还只实现了精密自动化的一半目标。以连接器插装为例,机器人可以通过视觉确认连接器的位置,再通过运动控制把末端移动到指定坐标。但真正把连接器插进去时,现实世界不会完全按照程序设定运行:零部件可能存在尺寸公差,摆放位置可能有轻微偏差,插入过程中也会产生摩擦和受力变化。如果机器人只是机械地按照预定轨迹继续运动,一点点位置误差就可能导致插装失败甚至损坏零件。

于是机器人需要一个新的概念——触觉。这种“触觉”对应的应用场景包括插入易碎电子元器件、高精密组装、多类型连接器插入、精确拧紧微型螺丝,以及需要精确力控的打磨。其目标是让机器人能够承担过去需要人依靠手感完成的精细工艺。如果说视觉解决的是“目标在哪里”,触觉解决的是“我现在碰到了什么”。

这里就要提到爱普生的另一个核心技术——Force Sensor压力传感器系统,其解决的就是机器人的“触觉”需求。该系统强调高灵敏度、高刚性结构和高集成性;当外力使特殊晶体产生微小形变时,可以转化成精确的电流信号,从而让机器人获得对细微作用力的感知能力。

“对于力觉、触觉的把握。这方面是爱普生的特长所在,爱普生从水晶原石培育,到它的材料加工到具体的应用,所有的技术都是爱普生公司自己研发、自己进行整合的。所以在高精度方面、精准力量控制方面都能做到恰到好处,这就是爱普生机器人技术的灵魂。” 吉野泰德表示,这种微细的、精准的传感与控制已经成为了爱普生机器人的底层技术,也是爱普生的优势所在。

从机械臂到系统平台,Epson RC+正在重构机器人开发方式

过去客户采购的是一台机械臂,再由工程师围绕具体产线完成编程和集成;随着机器人系统越来越复杂,客户需要处理的已经不仅是负载、臂展和重复定位精度,还包括视觉如何接入、不同设备如何通信、程序如何管理,以及机器人能否连接更大的数字化生产系统。

如果说“Sensing+Control”解决的是机器人如何把动作做准,那么Epson RC+进一步要解决的,就是如何把这些硬件能力更高效地组织、开发和部署起来。

Epson RC+是爱普生面向工业机器人开发、调试和系统集成的软件平台,其角色正在从传统的机器人编程环境进一步向“系统级开发平台”延伸。按照爱普生披露的规划,RC+不仅可以连接机器人本体,还能够整合机器视觉、柔性供料器和压力传感器,并加入模拟器、虚拟调试、数字孪生、AI编码助手、开放接口、OPC UA、SRCI以及插件SDK等功能。同时,RC+还支持ROS2通信,并通过RC+ Cloud向基于云的项目共享、版本控制、多站点协作、远程机器人连接、故障排查和多机器人管理扩展。

对于制造企业而言,RC+的价值也不再只是让工程师写出一段机器人程序,而是希望降低机器人从选型、编程、调试到部署、运维和多设备管理的整体工程成本。随着AI和数字孪生进入工业自动化,RC+也成为爱普生把传统“Sensing+Control”能力与软件、数据和AI连接起来的重要接口。

爱普生也在尝试把AI进一步带入机器视觉。爱普生提供的是一套“AI算法+双目视觉”的3D视觉方案:通过两台2D相机采集不同视角的图像,再利用AI算法生成空间深度信息,从而让机器人获得对物体位置和三维环境的识别能力。爱普生将这一路线瞄准传统3D视觉在成本、反光或透明物体、光照变化以及复杂材料等场景下可能遇到的问题,希望利用相对简单的2D相机与AI算法,提高视觉系统对不同应用环境的适配能力。

中国贡献54%收入,爱普生机器人的未来十年

如果说前面提到GYROPLUS、力觉和“传感+控制”回答的是爱普生机器人“靠什么竞争”?那么我们最后的问题是:爱普生在机器人领域积累了40多年的能力,下一步会被带向哪里?

现阶段,最直接的答案仍然是中国。

吉野泰德透露,2025财年,中国市场贡献了爱普生机器人业务54%的收入。更值得关注的是,中国客户的需求已经反向影响了爱普生的产品研发。爱普生因此专门面向中国市场推出LA-A系列,并计划继续开发更多针对中国客户需求的产品和解决方案。与此同时,机器人研发人员开始常驻中国,更直接地接触客户,并将一线需求反馈到研发体系。

 

在面向2035年的长期规划中,爱普生将机器人与喷墨解决方案、电子元器件、Epson Atmix以及商业与工业打印等共同列入增长型产业领域。公司的目标是,到2035财年,产业领域的收入占比从2025财年的33%提高到50%,利润构成占比则由45%提高到70%。其中,“行业与机器人”板块2025财年收入为2930亿日元,2028财年目标为3300亿日元,年复合增长目标超过4%;2026—2028财年还计划投入合计500亿日元的成长投资。需要强调的是,这些数字对应整个“行业与机器人”板块,包括机器人和商业与工业打印两大业务领域,并非机器人业务单独的收入和投资规模。

具体到机器人,爱普生已经给出了几个方向:推出高负载机型和协作机器人,继续扩大产品线;强化传感控制与AI的融合;进入更多服务应用,并探索持续性业务。据了解,爱普生目前并没有专门针对人形机器人的明确发展路线。但吉野泰德表示,爱普生正在密切的关注人形机器人的发展。随着AI时代来临,机器人面对的环境会越来越复杂,但不管如何变化,机器人最重要仍然是回到真实的物理世界,赋能人们的生活。

“我觉得AI在今后几年里面的进展将会出乎我们大家的意料。因此刚才提到的包括传感、视觉技术在内,不光是单个技术的发展,而是要把这些技术真正地整合在一起。”吉野泰德解释道。

笔者认为,未来的机器人竞争可能会变成两个方向:一个是模型、认知和决策能力;另一个则是视觉、力觉、运动控制、安全和可靠性。不管未来的机器人变成什么形态,这两个方向都很重要,而爱普生选择的是自己最熟悉也是最擅长的方向——死磕“最后一毫米”的精细动作。

 

 

来源: 与非网,作者: 李坚,原文链接: https://www.eefocus.com/article/2083082.html

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