藍芯科技鄭超：深度視覺(jué)“對話(huà)”移動(dòng)機器人

10月27日-28日，由高工移動(dòng)機器人、高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）主辦的2021（第二屆）高工移動(dòng)機器人年會(huì )在上海卓美亞喜馬拉雅酒店舉行，在“數智生態(tài)專(zhuān)場(chǎng)：思變謀新各顯神通"中，藍芯科技副總裁鄭超作了題為《以「深度視覺(jué)」賦能移動(dòng)機器人》的演講。

鄭超指出：“目前而言，包括AMR在內的移動(dòng)機器人就像一個(gè)盲人，對環(huán)境的感知需要不斷去‘觸摸‘周邊的環(huán)境，隨后一步步往前邁進(jìn)，對環(huán)境的感知*取決于他‘觸摸’的范圍，當前主流的AMR是通過(guò)2D的激光進(jìn)行一定高度空間的平面掃描，而對掃描平面以外的環(huán)境卻是一無(wú)所知，可以說(shuō)感知能力很弱。"

移動(dòng)機器人業(yè)內三大難題

過(guò)去幾年，隨著(zhù)技術(shù)的持續迭代，移動(dòng)機器人的應用場(chǎng)景進(jìn)一步拓寬，從電商物流的倉儲行業(yè)走到像液晶面板生產(chǎn)、光伏面板生產(chǎn)等制造業(yè)。

鄭超分析，隨著(zhù)應用場(chǎng)景的增多，移動(dòng)機器人行業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展，已開(kāi)始從有軌走向無(wú)軌、從低柔性走向高柔性、從安全走向更安全，但發(fā)展至今，仍有三個(gè)行業(yè)難題存在，分別是復雜環(huán)境下可靠的無(wú)標識定位、復雜環(huán)境下的安全避障以及無(wú)標識的高精度對接。

關(guān)于復雜環(huán)境下的無(wú)標識定位，鄭超用兩個(gè)案例講述了移動(dòng)機器人在其中遇到的難題。

在典型的地堆倉庫中，周邊所有堆放托盤(pán)以及貨物隨時(shí)都會(huì )變動(dòng)，并無(wú)固定的參照物，而目前移動(dòng)機器人多采用的激光SLAM方案，通過(guò)激光的測距原理，掃描生產(chǎn)車(chē)間或者倉庫的輪廓環(huán)境，從而精準定位，但托盤(pán)頻繁的進(jìn)出庫、位置的時(shí)刻變化，這意味著(zhù)激光掃描的輪廓環(huán)境時(shí)刻在變，對激光導航的移動(dòng)機器人而言，要在不斷變化的環(huán)境中做到可靠定位是困難的。

另一個(gè)典型的場(chǎng)景是大型空曠車(chē)間，其內部擁有鋼結構立柱，柱間距較大，激光SLAM導航的移動(dòng)機器人在這種場(chǎng)景下，激光掃描的點(diǎn)云稀少，由于缺乏有效的定位參照物，其定位的可靠性減弱。

第二個(gè)難題是復雜環(huán)境下的安全避障。機柜旁邊外伸的屏幕和操作鍵盤(pán)，行駛路徑上遺落的小紙盒和零件，凹坑地面、懸崖地面，相對而行的機器人、工人……這些情況移動(dòng)機器人都需要及時(shí)主動(dòng)判斷和避讓。2D激光雷達避障是無(wú)軌移動(dòng)機器人的常規避障方案，但2D激光雷達僅掃描一個(gè)水平面的障礙物，高于或低于激光的障礙物均無(wú)法識別，這給機器人的安全行駛帶來(lái)隱患。

第三個(gè)難題是無(wú)標識的高精度對接。移動(dòng)機器人發(fā)展至今，智能化程度得到進(jìn)一步加強，與此同時(shí)，客戶(hù)對移動(dòng)機器人的期望更高，移動(dòng)機器人不僅要做到過(guò)往AGV的點(diǎn)到點(diǎn)搬運，還需要取代一部分人工的工作。鄭超分析，這樣的要求直接落實(shí)到應用案例中就是移動(dòng)機器人不但要幫我把原料從倉庫轉運到產(chǎn)線(xiàn)，而且要直接將物料送至機臺，并且全程不需要人工的參與，這要求移動(dòng)機器人必須擁有較高的精度。

鄭超最后判斷道，這些問(wèn)題的產(chǎn)生都與移動(dòng)機器人的感知能力不足有關(guān)。

讓移動(dòng)機器人擁有“智慧之眼"

車(chē)到山前必有路，橋到船頭自然直。鄭超表示，在藍芯科技看來(lái)，深度視覺(jué)就是移動(dòng)機器人提高感知能力的“路"，因而藍芯科技自成立以來(lái)就以深度視覺(jué)技術(shù)為核心，希望賦予機器人一雙“智慧之眼"。

關(guān)于深度視覺(jué)如何成為“眼睛"，讓機器人看懂世界，鄭超表示：“人類(lèi)80%的感知是通過(guò)眼睛對外部信息進(jìn)行獲取，而藍芯科技通過(guò)自研的‘RGBD相機+AI算法’，讓移動(dòng)機器人通過(guò)TOF相機獲取三維環(huán)境的深度圖像信息，另結合AI算法，即可實(shí)現移動(dòng)機器人高可靠的定位、避障、對接等功能。"

關(guān)于技術(shù)的可靠性，鄭超表示，藍芯科技不僅研發(fā)視覺(jué)傳感器，同時(shí)，以深度視覺(jué)為核心研發(fā)整機產(chǎn)品，是移動(dòng)機器人領(lǐng)域自研MRDVS（移動(dòng)機器人深度視覺(jué)系統）并實(shí)現批量應用的企業(yè)，已有大量的實(shí)際案例，公司所有整機產(chǎn)品均搭載藍芯科技自研的視覺(jué)傳感器。

鄭超以具體的產(chǎn)品、詳細的應用案例講述了深度視覺(jué)如何賦予移動(dòng)機器人眼睛。

在移動(dòng)機器人的定位上，通過(guò)安裝視覺(jué)定位導航傳感器，移動(dòng)機器人在低堆庫的環(huán)境下，可以通過(guò)視覺(jué)傳感器對天花板進(jìn)行深度的勘察，經(jīng)深度學(xué)習之后實(shí)現準確定位。在五米層高的庫房?jì)?，藍芯科技移動(dòng)機器人視覺(jué)的重復定位精度可以精確到5毫米級別。

在移動(dòng)機器人的避障應用上，搭載藍芯科技“自研ToF避障相機+算法"的移動(dòng)機器人在獲取物體點(diǎn)云圖后，不管是低矮或是懸空的障礙物，機器人可以通過(guò)AI算法對障礙物進(jìn)行判斷，從而進(jìn)行路徑的規劃，規避風(fēng)險。

關(guān)于移動(dòng)機器人的高精度對接，鄭超表示，未來(lái)的移動(dòng)機器人是“腿"、“手"、“眼睛"三者高度集成，這是移動(dòng)機器人發(fā)展的必然，也是最有價(jià)值的應用，高精度對接可以不斷拓寬移動(dòng)機器人的應用邊界，獲得更多工作機會(huì )和市場(chǎng)。

演講的最后，鄭超表示：“藍芯科技擁有成熟的團隊和完善的產(chǎn)品矩陣。在團隊規模上，目前藍芯科技200人左右，其中研發(fā)占比超50%。在產(chǎn)品上，擁有兩大產(chǎn)品線(xiàn)，一個(gè)是含算法在內的視覺(jué)傳感器產(chǎn)品線(xiàn)，另外一個(gè)是包括上層調度系統軟件在內的各系列AMR整機產(chǎn)品線(xiàn)。未來(lái)，藍芯科技將會(huì )繼續秉持‘讓機器人看懂世界，服務(wù)世界’的使命，推動(dòng)移動(dòng)機器人行業(yè)發(fā)展。"