機(jī)器人正式“上崗”,全靠工程師把關(guān)。一次次嚴(yán)苛測(cè)試,優(yōu)化感知力與行動(dòng)力。
自帶3D“慧眼”,“威寶”可以在產(chǎn)線上精準(zhǔn)抓取零件。它能讓工人們騰出手來(lái),去干更有創(chuàng)造性的活。
穿過人工智能小鎮(zhèn)幾幢高聳的寫字樓,初夏的陽(yáng)光在玻璃幕墻上投下斑駁光影。不遠(yuǎn)處,是一片灰撲撲的低矮廠房,掛著“2號(hào)樓”標(biāo)識(shí)的建筑,顯得毫不起眼。
“這里是我們公司的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室之一?!?a href="http://coolbuyer.cn/" target="_self">杭州藍(lán)芯機(jī)器人技術(shù)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“藍(lán)芯機(jī)器人”)市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人謝秋惠的介紹,讓我們頗感意外。這個(gè)樸素的廠房,與想象中前沿技術(shù)試驗(yàn)場(chǎng)的模樣相去甚遠(yuǎn),沒有光鮮的門面裝飾,只是透著一股子埋頭鉆研技術(shù)的踏實(shí)勁兒。
機(jī)器視覺的故事,始于科學(xué)家對(duì)“如何教計(jì)算機(jī)像人一樣看世界”的哲學(xué)追問。從早期只能在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)簡(jiǎn)單形狀,到進(jìn)入工廠成為嚴(yán)格執(zhí)行命令的“質(zhì)檢員”,再到人工智能掀起的技術(shù)革命,通過深度學(xué)習(xí)賦予機(jī)器“思考”的能力……作為智能制造的“眼睛”,機(jī)器視覺正從產(chǎn)線的單點(diǎn)應(yīng)用逐步拓展至全鏈條環(huán)節(jié)。
如今,中國(guó)制造正朝著高端化、智能化、綠色化邁進(jìn),傳統(tǒng)的剛性自動(dòng)化模式已難以滿足日益復(fù)雜的柔性生產(chǎn)需求。而機(jī)器視覺技術(shù)的不斷進(jìn)階,恰好為這一轉(zhuǎn)型提供了破局的可能。帶著對(duì)這項(xiàng)技術(shù)如何真正落地并重塑產(chǎn)業(yè)的好奇,我們走進(jìn)了藍(lán)芯機(jī)器人,試圖在這里尋找AI賦能智能生產(chǎn)的“更優(yōu)解”。
機(jī)器人有了“認(rèn)知”能力
藍(lán)芯機(jī)器人測(cè)試實(shí)驗(yàn)室內(nèi)寬敞透亮,200多平方米的測(cè)試場(chǎng)模擬出不同類型的工業(yè)產(chǎn)線場(chǎng)景:5臺(tái)移載搬運(yùn)機(jī)器人在通道間靈活穿梭,2臺(tái)無(wú)人叉取機(jī)器人對(duì)接貨架平穩(wěn)舉升……這里儼然是一個(gè)充滿未來(lái)感的“機(jī)器人訓(xùn)練場(chǎng)”。
接過藍(lán)芯機(jī)器人測(cè)試工程師江工遞來(lái)的電腦,我們打開調(diào)度系統(tǒng)界面,只見屏幕上清晰顯示著每臺(tái)機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置、任務(wù)狀態(tài)等信息。輕點(diǎn)“啟動(dòng)”按鍵,一臺(tái)無(wú)人叉取機(jī)器人駛出待定區(qū),緩緩舉起兩塊標(biāo)著“200kg”的砝碼,平穩(wěn)移至搬運(yùn)機(jī)器人正上方,輕輕對(duì)準(zhǔn)、穩(wěn)穩(wěn)落下,很快就完成了一場(chǎng)精準(zhǔn)的“堆疊游戲”。
“以往的移動(dòng)機(jī)器人,需要依賴地面磁條或二維碼導(dǎo)航,產(chǎn)線調(diào)整就得重新鋪設(shè),費(fèi)時(shí)費(fèi)力?!苯ぶ钢钶d在機(jī)器人機(jī)身外側(cè)一個(gè)長(zhǎng)約10厘米、寬約8厘米的黑色相機(jī)說道,“現(xiàn)在完全不同了,裝上3D視覺傳感器的機(jī)器人已經(jīng)擺脫了這些限制?!?/p>
江工打了個(gè)生動(dòng)的比方,“傳統(tǒng)的視覺方案多局限于二維圖像分析,在應(yīng)對(duì)透明、反光物體等復(fù)雜背景時(shí)識(shí)別能力有限。而藍(lán)芯機(jī)器人自研的3D視覺技術(shù),則如同為機(jī)器人裝上了一雙‘慧眼’,不僅能全方位掃描環(huán)境,更能精準(zhǔn)判斷物體的空間位置,實(shí)現(xiàn)立體感知?!?/p>
此外,藍(lán)芯機(jī)器人還將深度學(xué)習(xí)等AI算法注入這套視覺系統(tǒng),讓機(jī)器人真正具備了“認(rèn)知級(jí)”的感知能力。
眼下,搭載該3D視覺系統(tǒng)的機(jī)器人已在全球眾多工廠轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力。
在3C電子產(chǎn)品工廠里,傳統(tǒng)的“人找貨、人送料”模式正被“機(jī)器人找貨、機(jī)器人送貨”所取代。工程師只需輕點(diǎn)終端“一鍵叫料”,潛伏搬運(yùn)機(jī)器人便會(huì)立刻響應(yīng),它們不僅能靈活躲避障礙物,還能熟練地“自主乘梯”,將物料精準(zhǔn)、平穩(wěn)地背運(yùn)至產(chǎn)線。這一轉(zhuǎn)變不僅替代了80%的人力,更讓工廠日轉(zhuǎn)運(yùn)效率提升了2.5倍。
機(jī)器人練就“肌肉記憶”
“眼前的3D視覺移動(dòng)機(jī)器人性能出色,但沒有比較,怎么評(píng)判它的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性?”記者問。
“你問到點(diǎn)子上了。”藍(lán)芯科技機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法工程師楊工對(duì)我們說,想要讓機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中游刃有余,不僅要解決“眼睛”看懂的問題,還要讓它擁有精細(xì)化“動(dòng)手”的能力。
帶著我們的問題,楊工和記者來(lái)到下一個(gè)區(qū)域:一臺(tái)名為“威寶”的銀色人形機(jī)器人,正在進(jìn)行超市售貨的演示。
面對(duì)紅、綠、橘幾色交織的飲料貨架,它稍作停留,便迅速鎖定了目標(biāo),機(jī)械臂靈活伸出,穩(wěn)穩(wěn)抓起一罐指定的飲料,旋轉(zhuǎn)、平移、輕放,全程不過30秒。
“能不能換個(gè)指令,換種顏色試試?”記者問。
楊工將貨架上的飲料位置對(duì)調(diào),“威寶”依然準(zhǔn)確無(wú)誤地完成了抓取?!八吹靡?,所以拿得準(zhǔn)?!彼χf道。
“通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),‘威寶’能快速區(qū)分不同顏色包裝的飲料,精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)。機(jī)械臂的抓取力度也是通過AI算法計(jì)算出來(lái)的,既不會(huì)捏壞包裝,也不會(huì)滑落?!睏罟ぷ屛覀儨惤娔X屏幕,透過動(dòng)態(tài)圖,記者看到了機(jī)器人“眼”中的世界:現(xiàn)實(shí)的一個(gè)個(gè)物體變?yōu)榘恢煤腿S空間信息的點(diǎn)云。
“威寶”集成了3D視覺導(dǎo)航、抓取等多項(xiàng)高精尖技術(shù),能像人類一樣實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別與語(yǔ)義分割?!盁o(wú)論是智能手機(jī)產(chǎn)線上搬運(yùn)上百種元器件,還是包裝車間里識(shí)別支撐點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),‘威寶’都能輕松抓取,助力工廠物流效率提升3倍以上?!睏罟ふf,“在我們合作的一家光伏企業(yè)的車間里,晶棒搬運(yùn)機(jī)器人和花籃上下料機(jī)器人,干的就是‘舉重若輕’的細(xì)活。它們能把裝滿硅片的花籃,從上一道工序精準(zhǔn)平穩(wěn)地送到下一道設(shè)備里,抓取和放置時(shí)都輕得不能再輕、穩(wěn)得不能再穩(wěn)。這么一來(lái),碎片率大幅降低,良品率也跟著提上來(lái)了。”
從導(dǎo)航、避障,到高精度的料籠堆疊、機(jī)械手抓取……如今,藍(lán)芯機(jī)器人已深入工業(yè)生產(chǎn)一線,憑借自研技術(shù)優(yōu)勢(shì),為各類生產(chǎn)場(chǎng)景注入強(qiáng)勁動(dòng)能。
機(jī)器人相互間“默契配合”
展廳里陳列著的歷代視覺模組和傳感器,見證著藍(lán)芯機(jī)器人核心零部件升級(jí)迭代的速度。
從2016年押注3D視覺感知技術(shù),到如今推出全球首個(gè)純視覺類人形機(jī)器人“威寶”,藍(lán)芯機(jī)器人的產(chǎn)品線覆蓋了從工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人到商用清潔、家用割草機(jī)等多場(chǎng)景應(yīng)用。
“如果是大規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景,這些移動(dòng)機(jī)器人能同時(shí)調(diào)度嗎?會(huì)不會(huì)‘撞車’?”我們很好奇。
“現(xiàn)在單一機(jī)器人的智能化已不足以滿足智能工廠的需求,多機(jī)協(xié)同與群體智能成為行業(yè)新趨勢(shì)。這要求我們不僅要精通機(jī)器人本體,更要具備強(qiáng)大的軟件算法和系統(tǒng)架構(gòu)能力?!彼{(lán)芯機(jī)器人副總裁朱偉濤語(yǔ)氣中帶著自豪,“在一家包裝企業(yè)的5G智能工廠中,我們幫助客戶實(shí)現(xiàn)了軟包裝從原材料入庫(kù)到生產(chǎn),再到成品入庫(kù)的全線自動(dòng)化物流,替代了90%的人工搬運(yùn),系統(tǒng)最大調(diào)度量可達(dá)1500臺(tái)機(jī)器人?!?/p>
“這么厲害?”看我們興味盎然,他笑著邀請(qǐng):“要不你們看看這段瑞達(dá)包裝智能工廠的視頻?!?/p>
視頻中,3臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人正協(xié)同完成跨樓層的物料運(yùn)輸任務(wù),朱偉濤說道:“雖然現(xiàn)在AI發(fā)展很快,但在工業(yè)場(chǎng)景中,我們對(duì)安全性、可靠性要求極高?!彪S后,他帶我們來(lái)到一個(gè)工位前,產(chǎn)品工程師們正在對(duì)一個(gè)激光器件進(jìn)行檢查?!熬拖衲銈兛吹降拿恳粋€(gè)微小硬件,都要經(jīng)過無(wú)數(shù)次驗(yàn)證,這樣才能解決那些‘小概率’的缺陷?!?/p>
在人工智能小鎮(zhèn),藍(lán)芯機(jī)器人的“?!焙汀般@”是出了名的,秘訣卻只有一點(diǎn):對(duì)研發(fā)舍得投入。目前400多人的團(tuán)隊(duì)中,藍(lán)芯機(jī)器人的研發(fā)人員占比超過45%,擁有150項(xiàng)國(guó)家專利,其中發(fā)明專利多達(dá)67項(xiàng)。
“當(dāng)然,現(xiàn)在的具身智能機(jī)器人還有很大的進(jìn)步空間?!敝靷f,“未來(lái),我們希望機(jī)器人能像人類一樣,不僅有視覺,還會(huì)有聽覺、觸覺。我們正在努力讓機(jī)器人的感知加理解能力、決策能力更強(qiáng)?!?/p>
變革不僅僅是更快的搬運(yùn)速度或更精準(zhǔn)的堆疊,而是讓機(jī)器人從冰冷的執(zhí)行者,進(jìn)化為能思考、會(huì)協(xié)作的“智慧伙伴”。當(dāng)越來(lái)越多擁有“肌肉記憶”和“慧眼”的機(jī)器人走進(jìn)千行百業(yè)的產(chǎn)線時(shí),關(guān)于效率與智能的革命,可能才剛剛拉開序幕。