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機(jī)器人視覺給予機(jī)器人自主決策的能力
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工業(yè)視覺中，機(jī)器人視覺領(lǐng)域在技術(shù)和商用程度上均有較好的表現(xiàn)。本文從機(jī)器人視覺的市場需求、技術(shù)原理以及發(fā)展趨勢三個(gè)層面，深入淺出地闡述了機(jī)器人視覺在工業(yè)智能進(jìn)程中的重要地位。工業(yè)視覺是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較廣的 AI 技術(shù)，主要用于質(zhì)量檢測、尺寸測量、缺陷檢查、識(shí)別和定位等，在汽車和電子 3C 制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。而在工業(yè)視覺中，機(jī)器人視覺領(lǐng)域在技術(shù)和商用程度上均有較好的表現(xiàn)。 本文從機(jī)器人視覺的市場需求、技術(shù)原理以及發(fā)展趨勢三個(gè)層面，深入淺出地闡述了機(jī)器人視覺在工業(yè)智能進(jìn)程中的重要地位。 工業(yè)機(jī)器人需要替代更多重復(fù)性的、生產(chǎn)環(huán)境惡劣的勞動(dòng)，而機(jī)器人視覺可使工業(yè)機(jī)器人擁有感知和決策能力，以適應(yīng)更多“機(jī)器換人”的生產(chǎn)場景。工業(yè)機(jī)器人可通過雙目或多目技術(shù)、激光相機(jī)技術(shù)、三維傳感器技術(shù)等實(shí)現(xiàn)智能的視覺功能，進(jìn)而擺脫人為操控限制，大幅提高生產(chǎn)效率。 目前工業(yè)機(jī)器人處在增加視覺、觸覺等感知力的階段，未來將向著AI＋AR的方向發(fā)展。AI能夠提高機(jī)器人識(shí)別的準(zhǔn)確率，AR保證了機(jī)器人的感知力，更好的與人協(xié)作。 首先問大家一個(gè)問題，平時(shí)住在家里最讓你頭疼的一件事是什么？對(duì)于有兩個(gè)孩子的我來說，最頭疼的是每次回到家里，都要面對(duì)孩子弄得一團(tuán)糟的房間，而每次收拾這個(gè)房間，重復(fù)的勞動(dòng)讓我累覺不愛，相信很多人都跟我有一樣的煩惱，那你們希不希望有個(gè)智能的機(jī)器人能替你收拾這個(gè)房間呢？ 但現(xiàn)在市面上沒有這個(gè)機(jī)器人，那視頻里的機(jī)器人是怎么做到的？實(shí)際是旁邊有個(gè)人通過一個(gè)遙控手柄一點(diǎn)一點(diǎn)地控制這個(gè)機(jī)器人把所有的事情做成，干了幾個(gè)小時(shí)，甚至比人親自做的時(shí)間還長。那機(jī)器人離我們想象中的未來機(jī)器人差了些什么？還差感知世界的能力和作出自我決策的能力，也就是相當(dāng)于有了手臂和身體，但沒有眼睛和大腦，這個(gè)機(jī)器人不具備智能。其實(shí)我們在家里可以一邊聽音樂一邊干活，并不是那么枯燥，但在工廠里，工人要面對(duì)的是焊接的粉塵撲面而來，是打磨飛濺的火花甚至鐵屑環(huán)繞身體，是旁邊金屬性的撞擊刺痛耳膜，這些都會(huì)對(duì)人的身體造成永久的傷害。 這就是為什么現(xiàn)在 90 后、00 后，寧可領(lǐng)個(gè)并不高的工資，也要待在辦公室或宅在家里，哪怕再高的工資都不愿意去工廠，或者可能這個(gè)年輕人干了半年就辭職了，或者心情不好導(dǎo)致工件質(zhì)量出現(xiàn)問題，所以在工廠環(huán)境里，更需要工業(yè)機(jī)器人把人類從惡劣的環(huán)境里解脫出來，用工業(yè)機(jī)器人替代人去干焊接、打磨、搬運(yùn)重物這些繁重的工作，而把人的智能發(fā)揮到最大程度。 然而在通用工業(yè)領(lǐng)域件尺寸并不固定，可能今天來了一個(gè)一米的工件，明天客戶要求你做一個(gè)半米的工件，原先的工業(yè)機(jī)器人的程序就不能用了，或者今天的物流是個(gè)箱子，明天是個(gè)柔性的塑料袋，而且隨機(jī)地放置，這些問題都不能讓不夠智能的機(jī)器人來解決。 那解決這些問題要通過什么？就像前面的視頻里，需要一個(gè)遙控手柄，在機(jī)器人行業(yè)里實(shí)際就是個(gè)操縱盒，告訴機(jī)器人要走一米的長度，或者半米的長度。而如果換了一個(gè)物件，人不去盯著它，就會(huì)像盲人摸象一樣，機(jī)器人不知道要做什么事，很有可能把這個(gè)工件做錯(cuò)。那怎么解決這個(gè)問題？我們提出的解決思路是給工業(yè)機(jī)器人一雙慧眼。 什么是慧眼？慧眼就是智能的視覺，我們給機(jī)器人智能的視覺，機(jī)器人就具備了柔性的能力。工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)中經(jīng)常要解決三維的問題。剛才所說的是一只眼睛，只能看到二維的世界，在三維到二維的過程中損失了一個(gè)深度信息，而我們要做的就是利用雙目或者多目的方法把丟失的信息找回來，用兩個(gè)攝像頭從不同的角度去看，可以把特征匹配起來，把二維又重構(gòu)成三維，甚至用多目的方法會(huì)比人的眼睛更加出色、更加智能。 而線的問題上，打一個(gè)橫的激光可以獲得一個(gè)線上物體的三維位置，而把這個(gè)線通過運(yùn)動(dòng)掃描就可以獲得完整物體的三維位置，通過這個(gè)物體的三維位置加以我們的算法，就可以告訴機(jī)器人應(yīng)該怎么做這件事。接下來跟大家分享一下工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢，工業(yè)機(jī)器人上世紀(jì)中代就已經(jīng)開始發(fā)展，最早期經(jīng)歷了第一代機(jī)器人，也就是現(xiàn)在使用的主流，機(jī)器人需要教它怎么干，它才知道怎么干，這種使用已經(jīng)受限了。 現(xiàn)在機(jī)器人正處在第二個(gè)階段，就是增加視覺乃至觸覺等一系列的傳感的方法，讓這個(gè)機(jī)器人更加智能，更加具有柔性。而接下來我想給大家展望一下未來機(jī)器人的模樣，就是我們期望的主流，要提高它的智能、做自主的決策。而通過 AR 使得人和機(jī)器人相互作用，可以達(dá)到更加智能的效果，我們說的機(jī)器換人并不是把人完全用機(jī)器人替掉，而是人干人最適合干的工作、更智能的工作，機(jī)器干重復(fù)的有傷害性的工作，而人機(jī)協(xié)作是未來的一個(gè)大方向。 我們通過 AR 的方式，可以讓人的智能發(fā)揮非常好的作用，人看見機(jī)器人將要做的工作，只需要給個(gè)指示告訴機(jī)器人，1 號(hào) 2 號(hào)工件應(yīng)該怎樣裝配，大大發(fā)揮人的智能性。而擰螺絲甚至焊接這種傷身體的工作，重復(fù)性勞動(dòng)的工作由機(jī)器人來干，通過 AR 和機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合，會(huì)讓我們的未來世界中機(jī)器人應(yīng)用更加廣泛。

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