隨著人口老齡化和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，人形機(jī)器人行業(yè)正迎來(lái)蓬勃發(fā)展。人形機(jī)器人具備智能化、靈活性和多元化的特征，使其更適應(yīng)各種實(shí)際生活場(chǎng)景。這種通用性的提升有助于實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，從而降低制造成本，為行業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的前景。人形機(jī)器人的操作靈活性和擬人化設(shè)計(jì)使其能夠更好地融入人們的日常生活。這種轉(zhuǎn)變從專用化到通用化，不僅增強(qiáng)了機(jī)器人的適用性，還為市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大創(chuàng)造了條件。高性能的“機(jī)器眼”在這一進(jìn)程中顯得至關(guān)重要，為機(jī)器人提供了優(yōu)越的感知和視覺(jué)能力，進(jìn)而增強(qiáng)其在各類場(chǎng)景中的操作效果。

偉景智能憑借在工業(yè)級(jí)立體相機(jī)和人形機(jī)器人領(lǐng)域多年的技術(shù)積累和產(chǎn)品研發(fā)，推出了專為人形機(jī)器人設(shè)計(jì)的專業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)——ViEye。搭載這一視覺(jué)系統(tǒng)后，偉景智能的人形機(jī)器人操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“眼到手到”的全面覆蓋，完美結(jié)合了平面視覺(jué)、立體視覺(jué)和機(jī)械手控制。該系統(tǒng)旨在為人形機(jī)器人提供精準(zhǔn)且全面的視覺(jué)信息，解決了機(jī)器人“腦、眼、手”協(xié)同融合的難題，為機(jī)器人賦予了高精度的感知能力，使其能夠更有效地應(yīng)用于各種場(chǎng)景。這一創(chuàng)新將有助于提升人形機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中的性能和效果。

人形機(jī)器人加速發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)愈發(fā)重要

人形機(jī)器人在其發(fā)展過(guò)程中必須具備對(duì)外界環(huán)境的識(shí)別能力，這需要借助傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別和測(cè)距，以支持導(dǎo)航、避障、交互等功能。機(jī)器視覺(jué)作為AI深度學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用與技術(shù)方向，其本質(zhì)是為機(jī)器賦予“眼睛”，通過(guò)感知環(huán)境和物體對(duì)光的反射來(lái)獲取信息。這使得機(jī)器人能夠進(jìn)行物品測(cè)量、統(tǒng)計(jì)、條碼和文字的讀取，以及缺陷檢測(cè)等任務(wù)。

市面上的主流人形機(jī)器人通常配備先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，結(jié)合AI算法和多模態(tài)感知能力，以實(shí)現(xiàn)全面的視覺(jué)功能。舉例來(lái)說(shuō)，特斯拉的Optimus人形機(jī)器人搭載了8個(gè)攝像頭，采用了純視覺(jué)技術(shù)方案，并通過(guò)算法處理圖像，實(shí)現(xiàn)了物體識(shí)別和環(huán)境理解等功能。與此不同，小米的Cyber One和波士頓動(dòng)力的Atlas則利用3D視覺(jué)和其他傳感器相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的更全面感知。這些先進(jìn)的視覺(jué)系統(tǒng)使得人形機(jī)器人能夠更準(zhǔn)確地感知和理解周圍世界，為其在不同任務(wù)和環(huán)境中的表現(xiàn)提供了強(qiáng)大支持。

可以觀察到，上述提到的機(jī)器人立體視距系統(tǒng)主要采用了RGB平面相機(jī)與ToF（飛行時(shí)間）立體相機(jī)的融合方案。ToF方案在工作距離遠(yuǎn)、適用場(chǎng)景廣、以及較遠(yuǎn)距離精度高方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。然而，值得注意的是，主流ToF傳感器在分辨率、元件功耗和抗環(huán)境光干擾能力等方面存在一些缺點(diǎn)。

對(duì)于人形機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)，我們認(rèn)為其必須具備一系列特性，包括滿足機(jī)器人手操作所需的近距離高精度（在1.5米以內(nèi)需要達(dá)到<1mm的精度）、高性能（具備抗強(qiáng)光和強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性）、高點(diǎn)云分辨率、為連續(xù)操作提供高幀率，以及具備手部高速跟蹤能力（用于高精度手眼伺服）。然而，目前市場(chǎng)上主流的ToF相機(jī)在滿足這些需求方面表現(xiàn)相對(duì)不穩(wěn)定。為了更清晰地呈現(xiàn)這一觀點(diǎn)，下方提供了對(duì)市場(chǎng)主流ToF相機(jī)和偉景ViEye的比較圖。

與其他單一視覺(jué)系統(tǒng)相比，偉景智能的專業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)不僅僅包括專業(yè)的相機(jī)系統(tǒng)，還整合了平面視覺(jué)智能識(shí)別、立體視覺(jué)精準(zhǔn)定位以及手眼協(xié)作動(dòng)作控制等多個(gè)關(guān)鍵組成部分。這構(gòu)建了一套完備的機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)解決方案，為用戶提供了更專業(yè)的選擇。

相機(jī)系統(tǒng)獨(dú)樹(shù)一幟，讓TA看得清

偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)的相機(jī)系統(tǒng)采用主動(dòng)雙目視覺(jué)原理，不僅實(shí)現(xiàn)高精度定位，同時(shí)具備對(duì)環(huán)境光的高適應(yīng)性。在面對(duì)強(qiáng)光、反光、吸光等物體掃描時(shí)，系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定地感知結(jié)果。此外，該視覺(jué)系統(tǒng)具備前端智能，有效為機(jī)器人本體節(jié)省更多資源。

1、結(jié)構(gòu)緊湊，專為人形機(jī)器人設(shè)計(jì)

人形機(jī)器人的架構(gòu)緊湊，因此對(duì)各個(gè)模塊系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了相對(duì)較高的要求。在有限的空間內(nèi)，視覺(jué)系統(tǒng)必須具備小巧輕便的特性，以便能夠順利集成到人形機(jī)器人的身體結(jié)構(gòu)中。特別是對(duì)于人形機(jī)器人，更合理的設(shè)計(jì)是將視覺(jué)系統(tǒng)部署在頭部，從而對(duì)模塊體積提出了更高的要求。

偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)采用小型化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，雙目相機(jī)的瞳距可達(dá)到10cm以下。這一小型化設(shè)計(jì)不僅保證了系統(tǒng)的視野、精度、穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)還具有自定義瞳距、工作距離等參數(shù)的特性。這使得視覺(jué)系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和機(jī)器人設(shè)計(jì)限制進(jìn)行靈活調(diào)整，具備更高的匹配能力。

2、不懼強(qiáng)光和反光，高清成像

偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)采用主動(dòng)雙目視覺(jué)，這樣有助于更準(zhǔn)確、細(xì)致地提取立體數(shù)據(jù)的特征點(diǎn)。因此，該視覺(jué)系統(tǒng)不僅具備高分辨率和高幀率的數(shù)據(jù)，還表現(xiàn)出良好的動(dòng)態(tài)范圍和光照性能，使其能夠在各種光照條件下實(shí)現(xiàn)高清成像。

視覺(jué)系統(tǒng)在面對(duì)強(qiáng)光、反光、吸光等物體掃描時(shí)，能夠呈現(xiàn)出穩(wěn)定的掃描結(jié)果。即使在180000Lux的強(qiáng)光場(chǎng)景下，或者在物體存在反光、拋光及吸光現(xiàn)象的情況下，系統(tǒng)仍能夠保持物體數(shù)據(jù)的完整性。偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)確保人形機(jī)器人在各種情況下都能看得見(jiàn)、看得清。

3、前端智能，滿足快速處理需求

偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)具備前端智能，能夠自主完成物體識(shí)別、體積測(cè)量、缺陷檢測(cè)、路徑規(guī)劃等多項(xiàng)功能，有效為機(jī)器人本體節(jié)省更多資源。

偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)作為機(jī)器人的感知系統(tǒng)，能夠?yàn)闄C(jī)器人提供豐富的感知數(shù)據(jù)，有助于機(jī)器人更好地理解周圍環(huán)境，從而做出更準(zhǔn)確、更智能的決策。在物體識(shí)別和抓取等任務(wù)中，視覺(jué)系統(tǒng)能夠協(xié)助機(jī)器人快速準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)物體的位置、形狀和大小等信息，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地抓取操作。

4、搭配RGBD相機(jī)，實(shí)現(xiàn)高精度抓取

偉景智能視覺(jué)系統(tǒng)采用主動(dòng)式雙目視覺(jué)加上RGBD相機(jī)，使得系統(tǒng)不僅在獲取物體的空間位置信息時(shí)表現(xiàn)出色，同時(shí)還能獲取物體的顏色信息，從而更全面地滿足機(jī)器人的控制需求。

機(jī)器人可以利用RGBD數(shù)據(jù)獲取物體的顏色和深度信息，從而更全面地了解物體的形狀、大小和距離等屬性。在抓取操作中，顏色信息有助于機(jī)器人判斷物體是否屬于同一類別，而深度信息則幫助機(jī)器人準(zhǔn)確確定物體的位置和距離，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)地抓取。因此，RGBD數(shù)據(jù)的引入為機(jī)器人的感知和決策提供了更多的依據(jù)和支持。

5. 立體視覺(jué)系統(tǒng)規(guī)格表

多技術(shù)協(xié)同融合，領(lǐng)先的機(jī)器人視覺(jué)解決方案

ViEye在先進(jìn)的相機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)將平面視覺(jué)智能識(shí)別、立體視覺(jué)精準(zhǔn)定位和手眼協(xié)作動(dòng)作控制等多項(xiàng)技術(shù)協(xié)同融合，構(gòu)建了領(lǐng)先的機(jī)器人視覺(jué)解決方案。具體而言：

第一步是通過(guò)平面視覺(jué)進(jìn)行物體識(shí)別，利用深度學(xué)習(xí)和模式識(shí)別等技術(shù)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別圖像中的物體、場(chǎng)景和人臉等特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像內(nèi)容的理解和分析。偉景智能通過(guò)深度學(xué)習(xí)和統(tǒng)一管理積累了豐富的機(jī)器人識(shí)別信息，形成了強(qiáng)大的視覺(jué)系統(tǒng)認(rèn)知庫(kù)。

第二步是通過(guò)立體視覺(jué)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。一旦識(shí)別出目標(biāo)物體，系統(tǒng)可以同時(shí)控制機(jī)器人的“眼睛ViEye”獲取高精度位置信息的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。偉景智能采用領(lǐng)先的相機(jī)技術(shù)，可以輕松適應(yīng)各種不同形狀和表面特征的物體。

第三步是在機(jī)器人的動(dòng)作過(guò)程中，視覺(jué)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤機(jī)械手，協(xié)同實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)作的精準(zhǔn)控制，例如抓取、放置、移動(dòng)物品等。結(jié)合偉景智能擁有的專利機(jī)械手技術(shù)，偉景智能視覺(jué)解決方案實(shí)現(xiàn)了“平面視覺(jué)到、立體視覺(jué)到、手到”的全方位協(xié)同。

關(guān)于偉景智能和偉景機(jī)器人

北京偉景智能科技有限公司（英文名“Vizum”）成立于2016年，是一家專注于立體智能視覺(jué)和機(jī)器人技術(shù)的人工智能公司。公司以立體視覺(jué)工業(yè)相機(jī)和人形機(jī)器人為核心產(chǎn)品，致力于研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。作為國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)和北京市專精特新中小企業(yè)，偉景智能擁有完整的3D立體智能相機(jī)解決方案和智能機(jī)器人生產(chǎn)線。公司全面覆蓋自主核心算法、軟件、硬件以及行業(yè)系統(tǒng)解決方案，形成了全產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。

偉景智能自主研發(fā)的高精度3D立體智能相機(jī)廣泛應(yīng)用于各類機(jī)器人和智能檢測(cè)平臺(tái)。公司已申請(qǐng)超過(guò)百項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成功運(yùn)用于工業(yè)自動(dòng)化、智慧礦山、鋼鐵冶金、鐵路、農(nóng)業(yè)等多個(gè)行業(yè)。擁有超過(guò)300種落地化智能視覺(jué)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，為100多家客戶提供服務(wù)。

陜西偉景機(jī)器人科技有限公司（ViHero）是偉景智能的全資子公司，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能機(jī)器人自研企業(yè)。專注于智能人形機(jī)器人和立體智能視覺(jué)系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，產(chǎn)品包括智能機(jī)器人、智能人形手、采摘機(jī)器人等多款智能產(chǎn)品。

偉景智能將持續(xù)致力于推動(dòng)工業(yè)級(jí)立體視覺(jué)和人形機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新，為行業(yè)提供高效、智能的解決方案。公司將與客戶緊密合作，為國(guó)家的自主創(chuàng)新和智能制造發(fā)揮重要作用。

審核編輯 黃宇