今日主題:“用認(rèn)知賦能機(jī)器人:基于深度學(xué)習(xí)的微鏈3D機(jī)器人視覺(jué)”
共享客人:北京微鏈路和akg有限。公司創(chuàng)始合伙人張宇
從事工業(yè)自動(dòng)化的人都知道，傳統(tǒng)的操作方法是把不確定性變成確定性，這是從業(yè)者要做的最重要的事情。無(wú)論是培訓(xùn)工人，還是調(diào)整車(chē)間的機(jī)械結(jié)構(gòu)，從精密到節(jié)拍，最終目的都是變成確定性，從而解決工業(yè)生產(chǎn)的需要。這是從第一次工業(yè)革命開(kāi)始，所有員工都在做的事情，但是現(xiàn)在發(fā)生了一點(diǎn)小小的變化，就是整個(gè)事情開(kāi)始變得不確定。
當(dāng)制造一個(gè)工件時(shí)，可能需要不斷地改變，這意味著對(duì)柔性生產(chǎn)的需求增強(qiáng)，從業(yè)者需要解決越來(lái)越復(fù)雜的問(wèn)題。因此，張宇先生推出了本次演講的主題:用認(rèn)知賦能機(jī)器人:基于深度學(xué)習(xí)的微鏈3D機(jī)器人視覺(jué)。
機(jī)器學(xué)習(xí)是AI的起源，但有些人對(duì)它也有誤解。他們認(rèn)為機(jī)器人視覺(jué)與AI、人工智能和深度學(xué)習(xí)捆綁在一起，只是為了聽(tīng)起來(lái)高端。張老師解釋說(shuō)，其實(shí)人工智能并不復(fù)雜，并不是有些人理解的機(jī)器和人一樣。機(jī)器處理復(fù)雜事物的能力，或者說(shuō)讓機(jī)器應(yīng)對(duì)不確定性的能力，其實(shí)是人工智能最底層的技術(shù)，人類(lèi)最大的智慧無(wú)非是隨需而動(dòng)，隨機(jī)應(yīng)變。這是張宇先生對(duì)人工智能的理解。
深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)(DL)是機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)和研究領(lǐng)域之一。人工智能是通過(guò)建立具有層次結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的。由于分層ANN可以對(duì)輸入信息進(jìn)行逐層提取和過(guò)濾，深度學(xué)習(xí)具有表征學(xué)習(xí)的能力，可以實(shí)現(xiàn)端到端的有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)。通過(guò)多層處理，將最初的“低級(jí)”特征表示逐漸轉(zhuǎn)化為“高級(jí)”特征表示，可以用“簡(jiǎn)單模型”完成分類(lèi)等復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)。
機(jī)器人視覺(jué)
提到機(jī)器人視覺(jué)，難免會(huì)想到計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器視覺(jué)，很多人會(huì)把這三者混淆。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是一門(mén)基于圖像識(shí)別的科學(xué)，只通過(guò)圖像識(shí)別輸出結(jié)果，代表企業(yè)是谷歌。機(jī)器視覺(jué)多用于生產(chǎn)線(xiàn)上的質(zhì)量檢測(cè)，一般基于2D識(shí)別，在3C電子行業(yè)應(yīng)用廣泛，代表企業(yè)為康耐視。機(jī)器人視覺(jué)不僅僅是將視覺(jué)信息作為輸入，還要對(duì)其進(jìn)行處理以提取對(duì)機(jī)器人有用的信息。是讓機(jī)器人真正成為“機(jī)器人”，而不是機(jī)械臂。
傳統(tǒng)的機(jī)械臂只是一個(gè)自動(dòng)化的裝置，通過(guò)編程處理固定的動(dòng)作，卻無(wú)力處理多變的事物。微鏈做的是機(jī)器人視覺(jué)，要求機(jī)器人具備3D視覺(jué)，能夠在三維空間中處理三維物體，有復(fù)雜的算法支持機(jī)器人捕捉位置、運(yùn)動(dòng)、軌跡等復(fù)雜信息，這些都要靠人工智能和深度學(xué)習(xí)來(lái)完成。
認(rèn)知機(jī)器人
微鏈將下一代機(jī)器人命名為“認(rèn)知機(jī)器人”。認(rèn)知機(jī)器人通過(guò)2D相機(jī)或3D相機(jī)，或其他傳感器和其他傳感系統(tǒng)，通過(guò)微鏈?zhǔn)占瘮?shù)據(jù)，并將其發(fā)送到基于深度學(xué)習(xí)的WeRobotics認(rèn)知算法的控制系統(tǒng)，然后控制系統(tǒng)向機(jī)械臂發(fā)送命令。機(jī)械臂在執(zhí)行命令時(shí)也需要保持高精度、高速度和可靠性。認(rèn)知機(jī)器人還需要具備持續(xù)學(xué)習(xí)的功能，無(wú)論是做探測(cè)還是定位引導(dǎo)。機(jī)器人做的次數(shù)越多，隨著數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)和變化，機(jī)器人的準(zhǔn)確率就會(huì)越高，類(lèi)似于人的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)能力。
軟件定義的機(jī)器人
“軟件定義機(jī)器人”是微鏈的口號(hào)，也是他的優(yōu)勢(shì)之一，但這并不意味著軟件和硬件有什么區(qū)別，軟件和復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)并不能真正分開(kāi)。先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它通過(guò)硬件和軟件與設(shè)備和其他系統(tǒng)緊密結(jié)合，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、視覺(jué)系統(tǒng)、其他先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人和工廠控制自動(dòng)化系統(tǒng)，因此軟件不能真正分離。張宇認(rèn)為，在未來(lái)的發(fā)展中，軟件和硬件應(yīng)該融合發(fā)展，同步發(fā)展，這樣才能解決“不確定性”。
合作案例
微鏈的視覺(jué)機(jī)器人技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，包括3C電子、汽車(chē)、輪胎、食品和醫(yī)藥、科研和教育等。張宇還列舉了三個(gè)集成應(yīng)用合作的案例，供我們參考。
一、空調(diào)視覺(jué)引導(dǎo)機(jī)器人。
利用3D視覺(jué)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人定位裝配，來(lái)料不需要固定定位直接放在傳送帶上，利用3D視覺(jué)技術(shù)可以準(zhǔn)確識(shí)別來(lái)料工件的位置，其中3D視覺(jué)圖像到引導(dǎo)的處理時(shí)間僅為0.1S，3D視覺(jué)引導(dǎo)的重復(fù)定位精度為0.02mm；實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，替代原來(lái)的5個(gè)人工，生產(chǎn)效率提升260%。
第二，座椅零件抓取運(yùn)輸。
在這個(gè)集成項(xiàng)目中，六個(gè)具有特殊形狀的工件由3D視覺(jué)識(shí)別并抓取在材料箱中并放在過(guò)渡臺(tái)上，而另外兩個(gè)認(rèn)知機(jī)器人通過(guò)特殊的分配器抓取轉(zhuǎn)移過(guò)渡臺(tái)上的兩個(gè)工件，工業(yè)機(jī)器人同時(shí)抓取過(guò)渡臺(tái)上的八個(gè)工件并放在組合焊接臺(tái)上。
(微鏈機(jī)器人3D視覺(jué)傳感器)
三、精密五金3d視覺(jué)自動(dòng)注塑項(xiàng)目。
在原來(lái)的工作狀態(tài)下，手動(dòng)將材料放入注塑機(jī)，注塑模具。現(xiàn)在通過(guò)機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，由自動(dòng)分料設(shè)備將物料整齊的分開(kāi)，然后由機(jī)器人將相應(yīng)的物料放到固定的位置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化。
微鏈技術(shù)
除了談個(gè)人對(duì)行業(yè)的認(rèn)知和對(duì)機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)的分析，張宇還向我們展示了微鏈的公司實(shí)力和服務(wù)體系。微鏈前生在IT，16年轉(zhuǎn)行到自動(dòng)化領(lǐng)域。他在加拿大溫哥華有一個(gè)研發(fā)中心，主要研究深度學(xué)習(xí)的底層算法。研發(fā)中心之所以設(shè)在溫哥華，是因?yàn)楸泵腊幽么蟮娜斯ぶ悄艿讓铀惴ǚ浅Ｏ冗M(jìn)，研發(fā)環(huán)境非常好，人才非常多。
在家里，北京、重慶、蘇州、佛山有分。公司是中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事，美國(guó)機(jī)器人學(xué)會(huì)會(huì)員。關(guān)于服務(wù)體系，微鏈用“三個(gè)方面”來(lái)體現(xiàn)，即:全天候零距離技術(shù)支持服務(wù)、全流程-完善的解決方案支持、全系統(tǒng)-全面優(yōu)質(zhì)的培訓(xùn)課程。
以上是7月10日由中國(guó)機(jī)器人網(wǎng)和CIORS聯(lián)合主辦的金屬?zèng)_壓拋光主題論壇，由微鏈科技張宇總經(jīng)理全程分享。請(qǐng)持續(xù)關(guān)注更多精彩事件！