鎂伽機(jī)器人：用自動(dòng)化設(shè)備助力生命科學(xué)家
提到機(jī)器換人，大多數(shù)人想到的都是用機(jī)器替換藍(lán)領(lǐng)體力勞動(dòng)者。然而鎂伽機(jī)器人創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)卻發(fā)現(xiàn)，在密布著博士、博士后等高級(jí)知識(shí)分子的生命科學(xué)領(lǐng)域，高知們卻在花大量時(shí)間做著移液這樣的重復(fù)體力勞動(dòng)。而且生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度非常高，一點(diǎn)點(diǎn)變化，甚至常人注意不到的因素，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來很大的影響。所以生命科學(xué)行業(yè)操作的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化，需求很迫切。
于是鎂伽機(jī)器人希望通過模塊化的控制系統(tǒng)和機(jī)器人，降低行業(yè)自動(dòng)化門檻，幫助生命科學(xué)行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使高知們把時(shí)間投入到更有價(jià)值的研究工作中去。目前鎂伽機(jī)器的產(chǎn)品線，由MegaRobo機(jī)器人中樞神經(jīng)系統(tǒng)、MRX系列各種構(gòu)型機(jī)器人和MegaCloud云服務(wù)構(gòu)成，在自己的控制系統(tǒng)和機(jī)器人本體的基礎(chǔ)上，鎂伽機(jī)器人也做重點(diǎn)行業(yè)的系統(tǒng)集成。當(dāng)前鎂伽主要面向生命科學(xué)行業(yè)，鎂伽也相信產(chǎn)品在新零售自動(dòng)販賣和輕量級(jí)工業(yè)自動(dòng)化方面，有很大的應(yīng)用空間。目前一些產(chǎn)品已經(jīng)開始量產(chǎn)交付。
MegaRobo機(jī)器人中樞神經(jīng)系統(tǒng)由MRQ系列電機(jī)驅(qū)控器、MROS操作系統(tǒng)和MRH系列智能網(wǎng)關(guān)構(gòu)成。MRQ電機(jī)驅(qū)控器集成了對(duì)各種步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制功能，包含了鎂伽機(jī)器人的四大核心技術(shù)：
MegaSmooth：實(shí)現(xiàn)多種速度曲線的自適應(yīng)平滑插補(bǔ)；
MegaRobust實(shí)現(xiàn)全數(shù)字閉環(huán)反饋控制可以通過算法對(duì)減速器或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的誤差進(jìn)行修正；
MegaSync實(shí)現(xiàn)多軸同步誤差時(shí)間在0．02微秒以內(nèi)，取決于編碼器精度。
MegaTuning實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)參數(shù)自適應(yīng)，并可以在不加額外傳感器的情況下根據(jù)負(fù)載實(shí)時(shí)自主調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)功率。
MRQ電機(jī)驅(qū)控器可以用于各種構(gòu)型的機(jī)器人，并有豐富的外部輸入接口，可在驅(qū)控電機(jī)的同時(shí)接入多種傳感器，一方面可以用于驅(qū)控器本身的反饋調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)類似于“反射弧”的功能，另一方面也可以把傳感器信息預(yù)處理后傳給上層控制器，方便機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)。
在自己的機(jī)器人中樞神經(jīng)的基礎(chǔ)上，鎂伽研發(fā)了多個(gè)型號(hào)的MRX系列機(jī)器人產(chǎn)品，有2、3、4、6自由度、并聯(lián)等多種構(gòu)型。其中，外界關(guān)注較多的是3，4自由度協(xié)作機(jī)器人系列。鎂伽的協(xié)作機(jī)器人整體技術(shù)路線和一般協(xié)作機(jī)器人不同，電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制器都是鎂伽自主產(chǎn)品，集成在同一塊電路板，由此取消了控制箱，只需要連接一個(gè)直流電源和數(shù)據(jù)線就可以工作。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上鎂伽沒有用諧波或行星輪減速機(jī)，上臂電機(jī)不是直接安裝在關(guān)節(jié)處，而是安裝在臂處，動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)到軸關(guān)節(jié)。由于鎂伽驅(qū)控器的閉環(huán)控制技術(shù)，所以對(duì)的減速器和電機(jī)的要求沒有那么高，使得整機(jī)價(jià)格便宜，且更適用于輕量級(jí)的自動(dòng)化應(yīng)用。
張琰表示，鎂伽的產(chǎn)品提供了三重安全仿護(hù)。第一重，機(jī)械臂上安裝了測(cè)距傳感器，當(dāng)檢測(cè)到人接近時(shí)，庫(kù)卡機(jī)器人，機(jī)器立即停止工作，實(shí)現(xiàn)非接觸式防護(hù)。第二重，www.twshmhelmet.com，驅(qū)控器實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)關(guān)節(jié)的扭矩信息，一旦突變超過閾值，則立即停止。第三重，當(dāng)檢測(cè)到關(guān)節(jié)電機(jī)丟步，則立即停止。此外，機(jī)械臂上還安裝了燈，以主動(dòng)的方式提醒人避讓機(jī)器
鎂伽為生命科學(xué)行業(yè)提供的不是機(jī)器人本體，而是完整解決方案。CPO張琰告訴億歐，生命科學(xué)的一些樣品前處理操作，如細(xì)胞增培等，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和不能出錯(cuò)的要求非常高，有非常詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書，很多操作也已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如ELASA，QPCR等，適合用機(jī)器人進(jìn)行操作。生命科學(xué)對(duì)機(jī)器人負(fù)載要求不高，經(jīng)費(fèi)也比較充足，這些都使得機(jī)器人適合在這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。
由于生命科學(xué)家不熟悉編程，鎂伽為生命科學(xué)行業(yè)提供簡(jiǎn)單點(diǎn)擊操作的完整方案，把標(biāo)準(zhǔn)化操作預(yù)先設(shè)置好，研究人員只要將機(jī)器人布置在桌面，在手機(jī)或PAD上點(diǎn)擊，機(jī)械臂就可以自動(dòng)完成相關(guān)操作。已經(jīng)和清華大學(xué)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作了完成ELASA，QPCR兩個(gè)操作的樣機(jī)，其它操作還在研發(fā)中。張琰表示，今年春季醫(yī)博會(huì)上，鎂伽展示的生命科學(xué)解決方案廣受關(guān)注和好評(píng)。收獲訂單額合計(jì)接近2000萬(wàn)元。
雖然有協(xié)作機(jī)器人在生命科學(xué)應(yīng)用，但張琰認(rèn)為，鎂伽并不僅僅是一家協(xié)作機(jī)器人公司，重點(diǎn)也不是協(xié)作機(jī)器人本身，而是基于完全自主的控制和全系產(chǎn)品，滿足生命科學(xué)行業(yè)多樣化的自動(dòng)化需求。這里既包括各種構(gòu)型機(jī)器人在生命科學(xué)行業(yè)的系統(tǒng)集成，也包括和生命科學(xué)相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備廠商合作，讓他們基于鎂伽的控制系統(tǒng)，快速開發(fā)自動(dòng)化設(shè)備。張琰告訴億歐，鎂伽目前最受客戶歡迎的是2軸桁架機(jī)器人，鎂伽也已經(jīng)在和國(guó)內(nèi)一家頂尖基因相關(guān)公司合作研發(fā)自動(dòng)化裝備。
張琰表示，生命科學(xué)自動(dòng)化行業(yè)足夠大，是公司目前深耕且構(gòu)建核心競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)域。他表示，目前公司70－80％的訂單也來自生命科學(xué)行業(yè)，今年醫(yī)博會(huì)就收獲了近2000萬(wàn)元的訂單，而各類生命科學(xué)檢測(cè)和自動(dòng)化相關(guān)裝備市場(chǎng)已經(jīng)有200億元，未來還大的空間。由于生命科學(xué)行業(yè)涉及到很多專業(yè)知識(shí)，門檻很高，加上創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)的相關(guān)專業(yè)背景，構(gòu)成了鎂伽的專業(yè)壁壘。
除了生命科學(xué)行業(yè)，鎂伽也在布局一些其它行業(yè)。例如零售行業(yè)的自動(dòng)現(xiàn)調(diào)飲料機(jī)，KUKA機(jī)器人示教器維修，就是行業(yè)主動(dòng)找到鎂伽提出的需求。鎂伽正在和一個(gè)自動(dòng)販賣機(jī)廠商合作，研發(fā)機(jī)械臂自動(dòng)調(diào)制飲料的自動(dòng)售貨機(jī)，未來一兩個(gè)月內(nèi)可能會(huì)發(fā)布，據(jù)稱該廠商計(jì)劃今年在全國(guó)鋪設(shè)5000臺(tái)此設(shè)備。
為了應(yīng)對(duì)各行業(yè)的訂單，供應(yīng)鏈控制非常重要。鎂伽的做法是和偉創(chuàng)力深度合作。張琰告訴億歐，偉創(chuàng)力是世界最好的代工廠之一，通過考察，鎂伽發(fā)現(xiàn)偉創(chuàng)力的專業(yè)性、效率和執(zhí)行力非常高，供應(yīng)鏈把控能力非常強(qiáng)，工廠已經(jīng)做到全自動(dòng)產(chǎn)線和柔性化生產(chǎn)，可以適應(yīng)未來訂單的增長(zhǎng)，因此與之長(zhǎng)期合作，綜合成本低。目前鎂伽的產(chǎn)線峰值產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到500臺(tái)每月。
未來，鎂伽還將繼續(xù)完善驅(qū)控器產(chǎn)品線，支持更多的電機(jī)種類，功率做的更大，使產(chǎn)品用途更廣。隨著產(chǎn)品銷售的鋪開，在目前云服務(wù)的基礎(chǔ)上，未來鎂伽還可以構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)。
鎂伽機(jī)器人現(xiàn)有50人左右。CEO黃瑜清，10年電子測(cè)量行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品全生命周期管理經(jīng)驗(yàn)。CMO喬志新，18年電信、電子測(cè)量設(shè)備行業(yè)技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目管理、產(chǎn)品管理、營(yíng)銷管理經(jīng)驗(yàn)。CPO張琰，10年自動(dòng)化設(shè)備、生命科學(xué)分析設(shè)備研發(fā)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。最近公司剛剛宣布獲得愉悅資本和明勢(shì)資本的近千萬(wàn)美元A輪投資。（作者：崔粲）