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郑超:深度视觉“对话”移动机器人
11032021年
蓝芯科技
高工移动机器人

10月27日-28日,由高工移动机器人、高工机器人产业研究所(GGII)主办的2021(第二届)高工移动机器人年会在上海卓美亚喜马拉雅酒店举行,在“数智生态专场:思变谋新各显神通”中,蓝芯科技副总裁郑超作了题为《以「深度视觉」赋能移动机器人》的演讲。


郑超指出:“目前而言,包括AMR在内的移动机器人就像一个盲人,对环境的感知需要不断去‘触摸‘周边的环境,随后一步步往前迈进,对环境的感知完全取决于他‘触摸’的范围,当前主流的AMR是通过2D的激光进行一定高度空间的平面扫描,而对扫描平面以外的环境却是一无所知,可以说感知能力很弱。”


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移动机器人业内三大难题


过去几年,随着技术的持续迭代,移动机器人的应用场景进一步拓宽,从电商物流的仓储行业走到像液晶面板生产、光伏面板生产等制造业。

郑超分析,随着应用场景的增多,移动机器人行业得到进一步的发展,已开始从有轨走向无轨、从低柔性走向高柔性、从安全走向更安全,但发展至今,仍有三个行业难题存在,分别是复杂环境下可靠的无标识定位、复杂环境下的安全避障以及无标识的高精度对接。

关于复杂环境下的无标识定位,郑超用两个案例讲述了移动机器人在其中遇到的难题。

在典型的地堆仓库中,周边所有堆放托盘以及货物随时都会变动,并无固定的参照物,而目前移动机器人多采用的激光SLAM方案,通过激光的测距原理,扫描生产车间或者仓库的轮廓环境,从而精准定位,但托盘频繁的进出库、位置的时刻变化,这意味着激光扫描的轮廓环境时刻在变,对激光导航的移动机器人而言,要在不断变化的环境中做到可靠定位是困难的。

另一个典型的场景是大型空旷车间,其内部拥有钢结构立柱,柱间距较大,激光SLAM导航的移动机器人在这种场景下,激光扫描的点云稀少,由于缺乏有效的定位参照物,其定位的可靠性减弱。

第二个难题是复杂环境下的安全避障。机柜旁边外伸的屏幕和操作键盘,行驶路径上遗落的小纸盒和零件,凹坑地面、悬崖地面,相对而行的机器人、工人……这些情况移动机器人都需要及时主动判断和避让。2D激光雷达避障是无轨移动机器人的常规避障方案,但2D激光雷达仅扫描一个水平面的障碍物,高于或低于激光的障碍物均无法识别,这给机器人的安全行驶带来隐患。


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第三个难题是无标识的高精度对接。移动机器人发展至今,智能化程度得到进一步加强,与此同时,客户对移动机器人的期望更高,移动机器人不仅要做到过往AGV的点到点搬运,还需要取代一部分人工的工作。郑超分析,这样的要求直接落实到应用案例中就是移动机器人不但要帮我把原料从仓库转运到产线,而且要直接将物料送至机台,并且全程不需要人工的参与,这要求移动机器人必须拥有较高的精度。


郑超最后判断道,这些问题的产生都与移动机器人的感知能力不足有关。


让移动机器人拥有“智慧之眼”


车到山前必有路,桥到船头自然直。郑超表示,在蓝芯科技看来,深度视觉就是移动机器人提高感知能力的“路”,因而蓝芯科技自成立以来就以深度视觉技术为核心,希望赋予机器人一双“智慧之眼”。


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关于深度视觉如何成为“眼睛”,让机器人看懂世界,郑超表示:“人类80%的感知是通过眼睛对外部信息进行获取,而蓝芯科技通过自研的‘RGBD相机+AI算法’,让移动机器人通过TOF相机获取三维环境的深度图像信息,另结合AI算法,即可实现移动机器人高可靠的定位、避障、对接等功能。”


关于技术的可靠性,郑超表示,蓝芯科技不仅研发视觉传感器,同时,以深度视觉为核心研发整机产品,是移动机器人领域首个自研MRDVS(移动机器人深度视觉系统)并实现批量应用的企业,已有大量的实际案例,公司所有整机产品均搭载蓝芯科技自研的视觉传感器。


郑超以具体的产品、详细的应用案例讲述了深度视觉如何赋予移动机器人眼睛。


在移动机器人的定位上,通过安装视觉定位导航传感器,移动机器人在低堆库的环境下,可以通过视觉传感器对天花板进行深度的勘察,经深度学习之后实现准确定位。在五米层高的库房内,蓝芯科技移动机器人视觉的重复定位精度可以精确到5毫米级别。


在移动机器人的避障应用上,搭载蓝芯科技“自研ToF避障相机+算法”的移动机器人在获取物体点云图后,不管是低矮或是悬空的障碍物,机器人可以通过AI算法对障碍物进行判断,从而进行路径的规划,规避风险。


关于移动机器人的高精度对接,郑超表示,未来的移动机器人是“腿”、“手”、“眼睛”三者高度集成,这是移动机器人发展的必然,也是最有价值的应用,高精度对接可以不断拓宽移动机器人的应用边界,获得更多工作机会和市场。


演讲的最后,郑超表示:“蓝芯科技拥有成熟的团队和完善的产品矩阵。在团队规模上,目前蓝芯科技200人左右,其中研发占比超50%。在产品上,拥有两大产品线,一个是含算法在内的视觉传感器产品线,另外一个是包括上层调度系统软件在内的各系列AMR整机产品线。未来,蓝芯科技将会继续秉持‘让机器人看懂世界,服务世界’的使命,推动移动机器人行业发展。”