賦予工業(yè)機(jī)器人“眼睛”的3D視覺技術(shù)

3D視覺在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，它可以讓機(jī)械臂抓取物體變得更加的精準(zhǔn)。

過去在工廠車間，機(jī)械臂抓取物體都是固定位置的工件。有了3D視覺后，可以對(duì)物體進(jìn)行3D掃描，能夠獲取物體的立體信息，通過算法精準(zhǔn)的定位，讓生產(chǎn)過程中對(duì)物料的使用把控更加精準(zhǔn)。

埃爾森智能科技（以下簡稱：埃爾森）副總經(jīng)理麥文浩說：“埃爾森不僅賦予工業(yè)機(jī)器人‘眼睛’，省去了原本機(jī)器人示教的工作，并且通過AI分析判斷物多物少的情況，3D視覺的應(yīng)用讓機(jī)械臂更加智能！”

現(xiàn)在3D視覺的應(yīng)用越來越廣泛，物流機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人同樣需要自己的“眼睛”。目前3D視覺行業(yè)發(fā)展處于初級(jí)階段，隨著技術(shù)的發(fā)展，視覺產(chǎn)品將逐漸地小型化、智能化，屆時(shí)3D視覺技術(shù)可以應(yīng)用在更多的智能硬件產(chǎn)品上，當(dāng)然，視覺產(chǎn)品還需要長時(shí)間的技術(shù)沉淀才能滿足更多行業(yè)的需要。

Q：你們的機(jī)器人3D定位系統(tǒng)，目前的主要用途是什么？

麥文浩：

圖：埃爾森3D視覺產(chǎn)品應(yīng)用過程

這兩年來，在自動(dòng)化行業(yè)里面，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展速度很快，大家非常熟系的一個(gè)詞叫“機(jī)器視覺”，它分為2D和3D，3D視覺多了一層深度分析系統(tǒng)。從重點(diǎn)工業(yè)到一般工業(yè)，隨著機(jī)器人換人的推進(jìn)，目前正在呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展。

現(xiàn)在用戶對(duì)柔性化生產(chǎn)要求越來越高，機(jī)械臂對(duì)物料的抓取，那通過我們3D定位系統(tǒng)，相當(dāng)于讓機(jī)械臂多了一雙“眼睛”，通過對(duì)生產(chǎn)工件的3D掃描，獲取建模數(shù)據(jù)后，就能給機(jī)械臂最佳的路徑，讓機(jī)械臂抓取物料更加精準(zhǔn)，更加高效。

我們的3D定位系統(tǒng)結(jié)合機(jī)械臂可以完成物料分揀、訂單分揀、拆碼垛、上下料等工作。

Q：根據(jù)宣傳，它可以賦予機(jī)器人立體眼睛和AI大腦，這個(gè)AI大腦體現(xiàn)在哪些方面？后續(xù)還可以提供怎樣的附加值服務(wù)？

麥文浩：目前我們3D視覺最大的應(yīng)用場(chǎng)所在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，基于三角測(cè)量法的原理，讓用戶獲取生產(chǎn)過程中工件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后去完成3D建模，再通過智能分析，把這個(gè)坐標(biāo)反饋給機(jī)械臂，然后機(jī)械臂就可以快速完成抓取工作。

當(dāng)3D視覺對(duì)物體進(jìn)行掃描的時(shí)候，它會(huì)獲取點(diǎn)云的數(shù)據(jù)并形成數(shù)據(jù)模型，這過程必然是一個(gè)3D建模的過程。當(dāng)3D建模生成后，它建模的特征是要經(jīng)過AI分析的，這也是我們投入很多人力去做的事情。這個(gè)過程中，我們把原來示教的工作省去了，3D視覺可以讓機(jī)器判斷多料或少料的情況，而且動(dòng)作更加精準(zhǔn)。

比如：用戶在車間每天面對(duì)上萬件工件制作的時(shí)候，尤其是包裝箱，利用我們的3D視覺產(chǎn)品，就可以快速的對(duì)貨物進(jìn)行掃描，獲取貨物的XYZ數(shù)據(jù)，可以在極短的時(shí)間建立數(shù)據(jù)模型。通過我們的3D視覺系統(tǒng)可以讓用戶在原有的產(chǎn)線上，快速添加新的工件。

Q：自去年以來，物流機(jī)器人關(guān)注度在逐漸提高，與你們的視覺產(chǎn)品結(jié)合后，物流機(jī)器人可以進(jìn)行怎樣工作？

麥文浩：目前在物流領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)提到無人碼垛、無人揀貨、無人分揀等等，傳遞出來的信息都是往自動(dòng)化運(yùn)作的方向發(fā)展，很多崗位已不需要人去執(zhí)行。

現(xiàn)在國內(nèi)一些大型物流倉儲(chǔ)都是采用AGV進(jìn)行貨物分揀的工作，那3D視覺可以做到一件事情，可以識(shí)別這些物體的空間姿態(tài)，在擺放位置的時(shí)候，3D視覺就能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

如果讓物流機(jī)器人可以具備抓取物體的能力，比如物品配送機(jī)器人，那3D視覺就是一雙“眼睛”可以讓它去識(shí)別物體并且能夠抓取。

Q：從技術(shù)的角度去講，未來兩年3D視覺技術(shù)的發(fā)展方向會(huì)是怎樣？

麥文浩：首先是硬件方面，可能會(huì)有更好的產(chǎn)品出現(xiàn)，比如更好的掃描器、工業(yè)相機(jī)等這些部件，從生產(chǎn)和環(huán)境適應(yīng)性的角度去講，可以把它變成更好的傳感器。

其次，未來兩年的發(fā)展，不是技術(shù)會(huì)有多大的突破，而是在于你對(duì)客戶的應(yīng)用有多了解。

我認(rèn)為未來兩年的發(fā)展方向不是在于技術(shù)，而是在于應(yīng)用拓展方面，因?yàn)榫凸I(yè)機(jī)械手而言，就算是兩個(gè)相似的空間，讓3D視覺去獲取數(shù)據(jù)，對(duì)它而言，這是兩個(gè)全新的空間，用戶所投入的開發(fā)費(fèi)用是一樣的。所以接下來的發(fā)展方向一定是在應(yīng)用的拓展上。

Q：你們對(duì)國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人行業(yè)持什么看法？你認(rèn)為你們的發(fā)展機(jī)會(huì)在哪里？

麥文浩：我覺得這個(gè)問題最好是由工業(yè)機(jī)器人企業(yè)來回答。我認(rèn)為國內(nèi)國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)進(jìn)步非常大，成長速度很快，應(yīng)用層面也非常廣，而且這兩年來投入的研發(fā)費(fèi)用也是巨大的，至少現(xiàn)在我認(rèn)為，國產(chǎn)的機(jī)械臂正在縮短與國際巨頭的技術(shù)差距，但是國產(chǎn)機(jī)械臂有它性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)。

另外國產(chǎn)機(jī)械臂更注重國內(nèi)客戶的使用，本土優(yōu)勢(shì)更明顯，接下來就是如何滿足客戶的需求，只有越來越貼近用戶的需求，不斷改良自己的產(chǎn)品，國產(chǎn)機(jī)械臂的道路才能拓寬。

至于我們的優(yōu)勢(shì)，就是我們一直與主流的國產(chǎn)機(jī)械臂企業(yè)站在一起，我們的3D視覺產(chǎn)品畢竟是他們機(jī)械臂身上的部件，我們會(huì)做好我們的本職工作，讓機(jī)械臂抓取物體更加靈活。

Q：最后一個(gè)問題，我們可以把思維再擴(kuò)展一些，3D視覺產(chǎn)品未來的應(yīng)用空間會(huì)有多廣？除了在機(jī)器人身上應(yīng)用外，還可以應(yīng)用到哪些領(lǐng)域？3D視覺在智能家居場(chǎng)景中是否也能找到應(yīng)用？

麥文浩：我們埃爾森的使命是成為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域最好的3D視覺供應(yīng)商，但是未來我們也會(huì)拓展至其它領(lǐng)域。

比方說服務(wù)領(lǐng)域，未來很多硬件產(chǎn)品都會(huì)擁有3D視覺技術(shù)，很多產(chǎn)品都會(huì)有視覺的需求，它可能是2D和3D的融合，也有可能是新的人工智能技術(shù)與新的硬件技術(shù)，相互之間把視覺技術(shù)聯(lián)合起來，讓智能硬件產(chǎn)品更加智能，如果把智能硬件產(chǎn)品比喻成“人”的話，那眼睛始終是最重要的感官之一。

至于智能家居場(chǎng)景，目前我們還沒有碰到類似的需求，但是以后應(yīng)該會(huì)有，現(xiàn)在溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器已經(jīng)在智能家居場(chǎng)景里有所應(yīng)用，像人臉識(shí)別、物體識(shí)別，也開始在智能家居場(chǎng)景里有所應(yīng)用，現(xiàn)在很多智能硬件產(chǎn)品對(duì)移動(dòng)的物體有深度的信息捕捉，那機(jī)器人與人的互動(dòng)中，已經(jīng)用到視覺技術(shù)，所以現(xiàn)在很多技術(shù)相互之間都是有關(guān)聯(lián)的，不只是智能家居場(chǎng)景，很快3D視覺技術(shù)就會(huì)被串聯(lián)起來應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，充當(dāng)更多硬件產(chǎn)品的眼睛。

因此，未來3D視覺技術(shù)的應(yīng)用會(huì)很廣泛，只是現(xiàn)在還處在應(yīng)用的初級(jí)形態(tài)，我們要先把眼前的應(yīng)用做好，才能布局未來。