2020年9月11日,由智東(dong)西(xi)主辦的(de)“移動機(ji)器人3D視(shi)覺(jue)論壇”于第(di)22屆中(zhong)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)際(ji)光(guang)(guang)電博覽會(hui)現(xian)場(chang)如期舉辦。在本(ben)屆中(zhong)國(guo)(guo)(guo)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)光(guang)(guang)博會(hui)中(zhong),來自三維視(shi)覺(jue)領域的(de)創企無疑為這場(chang)具有二十(shi)多年歷史的(de)光(guang)(guang)電盛會(hui)帶來最(zui)新鮮的(de)智能力量(liang),而將三維視(shi)覺(jue)和新興的(de)移動機(ji)器人應用(yong)放在一起則吸引了更多觀眾來一探(tan)究竟。
移(yi)動機(ji)器人是(shi)一(yi)個正在高速(su)增?的市場,應用場景已經不局限于制造產線、倉(cang)儲(chu)物流(liu),正在許多(duo)服務貿易場景快速(su)延伸。3D視覺技術(shu)的加持,讓移(yi)動機(ji)器人的智能(neng)化如(ru)?添翼。
在論壇中,元橡科(ke)(ke)技副總裁陳超、上(shang)海炬佑智能科(ke)(ke)技公司(si)CEO 劉(liu)洋、優必選科(ke)(ke)技副總裁/深圳(zhen)研(yan)究(jiu)院(yuan)副院(yuan)?龐建新博?、炬星科(ke)(ke)技?席科(ke)(ke)學家劉(liu)俊斌、未來(lai)機器?(深圳(zhen))有限公司(si)聯合創始?兼CEO李陸洋都帶來(lai)了精彩演講。
一、雙目視覺并非與單目競爭,而是PK“激光+單目”
元(yuan)橡科技(ji)副總裁陳超(chao)在(zai)主題為(wei)《?向移動機器?的(de)雙(shuang)??體視覺解決?案》的(de)演講中(zhong)坦言,雙(shuang)目立體視覺在(zai)三大三維視覺技(ji)術(shu)整個行業(ye)目前應用(yong)(yong)相對較小,非常適用(yong)(yong)于高速(su)或(huo)低速(su)的(de)運動物體、室外(wai)場景等場景。陳超(chao)認(ren)為(wei),行業(ye)里面有這樣一個規則,誰(shui)先跑得快誰(shui)就可能跑得贏,元(yuan)橡科技(ji)也在(zai)找一些技(ji)術(shu)路線還沒覆蓋的(de)方(fang)向去做(zuo),我們應用(yong)(yong)最多的(de)領域是機器人這一方(fang)向,包括(kuo)工業(ye)用(yong)(yong)和民(min)用(yong)(yong)方(fang)向。
陳超(chao)認為(wei),雙(shuang)目(mu)(mu)視覺技(ji)(ji)術并不(bu)是和(he)單(dan)目(mu)(mu)做競爭,而是可以和(he)“激光+單(dan)目(mu)(mu)”方(fang)案PK,在成(cheng)本和(he)能效上也很(hen)合適(shi)。根據(ju)接觸(chu)過的一些行業(ye)機器人的客戶,他們大(da)多表示最大(da)的問題是如(ru)何實現避障,目(mu)(mu)前元橡科技(ji)(ji)已經多次溝(gou)通之(zhi)后有一個相對成(cheng)熟(shu)的方(fang)案。
二、ToF“后浪”,讓機器人像人一樣有目的行動
上海炬佑(you)智能科技(ji)公(gong)司CEO劉(liu)洋(yang)帶來的是不同于雙目(mu)視(shi)覺(jue)的另一條3D視(shi)覺(jue)路(lu)徑(jing),ToF(Time of Flight,飛行時(shi)間法)。劉(liu)洋(yang)認(ren)為,ToF相(xiang)比于雙目(mu)、結構(gou)光兩種技(ji)術路(lu)徑(jing),可謂“后(hou)浪(lang)”。它的獨特之處主要(yao)是基于激光雷達屬性提(ti)供更(geng)直接感知(zhi)3D技(ji)術,另外它有(you)一些優勢就是,體積可以做(zuo)得很小,成本也會(hui)越來越便宜(yi)。
在(zai)劉洋看來(lai),ToF這種傳感器(qi)相當復雜,有(you)多樣性(xing),而且還有(you)很大(da)的(de)改善(shan)余地(di)。據稱,面對雙目、結構(gou)光(guang)(guang)(guang)等(deng)(deng)路徑也(ye)面臨的(de)易受到光(guang)(guang)(guang)干擾等(deng)(deng)問題(ti),炬佑智能公司(si)在(zai)過去三年里多做了大(da)量系統、芯片和算法方面的(de)研發(fa),在(zai)業內首次提(ti)出動態ToF和發(fa)光(guang)(guang)(guang)控制ToF解決方案(an)。
劉洋認為(wei),將(jiang)三維(wei)視覺技術(shu)應(ying)用到(dao)移(yi)動機器(qi)人(ren)上需要充分考慮魯棒性。比如,針對溫度適應(ying)問題(ti)炬佑智(zhi)能做了大量的算法和芯片(pian)的改進(jin),機器(qi)人(ren)在(zai)溫度從(cong)零下30度到(dao)100度的場(chang)景中都(dou)能實現(xian)進(jin)行識別監測。當(dang)視覺技術(shu)發展到(dao)智(zhi)能位置3D識別階(jie)段,機器(qi)人(ren)將(jiang)有望像人(ren)一(yi)樣有目的性地去做一(yi)些(xie)事情。
三、 機器人獨角獸:提取相應的數據彌補激光的損失
在聽完(wan)來自上游技(ji)術端的(de)分享后,優必選科技(ji)副總(zong)裁、深圳研究院副院?龐建新博?帶來了作為移(yi)動(dong)機(ji)器(qi)人企業,對智能機(ji)器(qi)?的(de)視覺感知(zhi)與理解。
一款名(ming)為優必(bi)選Walker機器(qi)人引起(qi)了全場的關注。經(jing)過三年多的研發,Walker機器(qi)人已經(jing)從(cong)從(cong)只能(neng)(neng)行(xing)走,逐步(bu)發展到具(ju)備上下樓(lou)梯、雙(shuang)臂配合(he)倒飲料、開(kai)瓶蓋等(deng)能(neng)(neng)力,而背后都(dou)離不開(kai)視覺(jue)技術。龐建(jian)新談到,在優必(bi)選機器(qi)人中(zhong)用到了激(ji)(ji)光、超聲、紅外等(deng)一系列技術實現定位以(yi)及導(dao)航,但是激(ji)(ji)光對玻(bo)璃可(ke)能(neng)(neng)是失效的,視覺(jue)可(ke)以(yi)提取相應的數據彌補激(ji)(ji)光的損失。
龐(pang)建(jian)新(xin)表(biao)示,之(zhi)前(qian)兩位(wei)嘉賓(bin)用了(le)結(jie)(jie)構光、ToF和雙目(mu)(mu)實(shi)現視差,優(you)必(bi)選(xuan)也做(zuo)了(le)單目(mu)(mu)的相(xiang)機做(zuo)深(shen)度估(gu)計,以此支持人體姿態估(gu)計等視覺感知、視覺信息結(jie)(jie)構化能(neng)力(li)。龐(pang)建(jian)新(xin)透露(lu),優(you)必(bi)選(xuan)目(mu)(mu)前(qian)正(zheng)在機器人的這種(zhong)感知能(neng)力(li)之(zhi)上(shang)發展認知能(neng)力(li)進行推(tui)理,目(mu)(mu)前(qian)已能(neng)將視覺和伺服技(ji)術結(jie)(jie)合起來實(shi)現實(shi)現物品抓(zhua)取等能(neng)力(li)。
四、采用主動雙目光,將倉庫揀選提升2-3倍效率
炬星科技公(gong)(gong)司也是一(yi)家機器(qi)人公(gong)(gong)司,成(cheng)立于2018年(nian)5月。公(gong)(gong)司是一(yi)個基于室內移動機器(qi)人倉庫自(zi)動化解決方案的提供商,目(mu)前(qian)已經量(liang)產一(yi)款機器(qi)人,今年(nian)已經往海外銷售100多(duo)臺。
炬星科(ke)技(ji)?席(xi)科(ke)學家劉(liu)俊斌(bin)講解了炬星科(ke)技(ji)一個關于電商倉庫的(de)(de)典型應(ying)用,據稱炬星科(ke)技(ji)的(de)(de)解決方(fang)案用機器(qi)人自(zi)動化的(de)(de)方(fang)式代替人工揀選貨(huo)物,預估可以提(ti)高2-3倍(bei)效(xiao)率。
劉俊斌(bin)表示,炬(ju)星選(xuan)(xuan)擇(ze)的(de)(de)(de)視覺(jue)方案(an)是主動(dong)雙(shuang)(shuang)目(mu)光,除了(le)主動(dong)雙(shuang)(shuang)目(mu)光,炬(ju)星還在模組上加了(le)全局(ju)快(kuai)門魚(yu)眼(yan)相機和(he)IMU。魚(yu)眼(yan)相機的(de)(de)(de)角度非常(chang)大,拍的(de)(de)(de)特征非常(chang)全;全局(ju)快(kuai)門沒有滾動(dong)快(kuai)門的(de)(de)(de)缺點(dian),選(xuan)(xuan)擇(ze)這(zhe)款相機主要是為了(le)支持應(ying)用(yong),一個是語(yu)義導航,一個是更準(zhun)幫助定位。
劉俊斌(bin)認為(wei)(wei),現在以(yi)雙目為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)三角法(fa)(fa)測距瓶頸在于“機(ji)械”,對于80公分寬的(de)(de)(de)機(ji)器人來說極限(xian)就(jiu)這么(me)大(da),極限(xian)越大(da),模組的(de)(de)(de)標定非(fei)常(chang)困難。iToF(間接飛(fei)行時(shi)間法(fa)(fa))是現在很多廠商的(de)(de)(de)發力重點,未來我認為(wei)(wei)dToF(直接飛(fei)行時(shi)間法(fa)(fa))是廠商的(de)(de)(de)發力重點,這是大(da)家可以(yi)看見的(de)(de)(de)。
五、5G+視覺:?業???輛的創新應?
未來(lai)機(ji)器人(ren)關注的(de)是(shi)物(wu)流機(ji)器人(ren),主要包括制(zhi)造物(wu)流和倉儲物(wu)流。未來(lai)機(ji)器人(ren)(深(shen)圳(zhen))有限公司聯合創始人(ren)兼(jian)CEO李陸洋向我們(men)道出(chu)了這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)的(de)情(qing)況,這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)滲透(tou)率不足1%,大概在千分之五左(zuo)右。
李(li)陸洋認為,目前物流(liu)機(ji)器(qi)人主要(yao)面臨(lin)三個瓶頸點,一是(shi)貨架堆疊等(deng)工作對精度要(yao)求高,二是(shi)現(xian)場標準(zhun)程度低,比(bi)如擺(bai)貨不準(zhun),貨物的(de)物流(liu)和信息流(liu)不匹配等(deng);三是(shi)客戶要(yao)求比(bi)較高的(de)峰值(zhi)效(xiao)率,而機(ji)器(qi)人追求的(de)平均效(xiao)率高。
對此,李陸洋認為(wei),將視(shi)覺和5G技術結(jie)合(he)起來似(si)乎(hu)意義(yi)更加重(zhong)大。由(you)于(yu)視(shi)覺的(de)(de)信息(xi)量很大,如果用(yong)一個超速高(gao)帶寬的(de)(de)網絡將視(shi)覺信息(xi)傳輸到云(yun)端做計(ji)算的(de)(de)話,可以解放車(che)端的(de)(de)案例。在車(che)端只(zhi)做采集,把(ba)算力放在云(yun)端,監控(kong)環境(jing)的(de)(de)信息(xi)流、人的(de)(de)行為(wei)進而實現調(diao)度(du)。
結語:技術風口,考驗時速
三維視(shi)覺技術作為(wei)近(jin)年來新進發(fa)展的視(shi)覺技術,目前已(yi)經(jing)吸(xi)引了許(xu)多視(shi)覺技術創(chuang)業者和(he)移動(dong)機器人客戶(hu)進行研發(fa)、落地、產業化,成為(wei)本(ben)屆中國(guo)光博會最新鮮(xian)的一股力量。
目前關于(yu)哪項三維視覺技(ji)術路徑(jing)最(zui)終最(zui)適(shi)合移(yi)動機(ji)器人應(ying)用(yong)還(huan)難下定(ding)論,看的(de)(de)是誰跑得早(zao)、跑得快,誰最(zui)先克服自身(shen)技(ji)術需(xu)要突破(po)的(de)(de)瓶(ping)頸(jing),找到最(zui)適(shi)合的(de)(de)商(shang)用(yong)場(chang)景。