隨著人口老齡化和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，人形機器人行業(yè)正迎來蓬勃發(fā)展。人形機器人具備智能化、靈活性和多元化的特征，使其更適應(yīng)各種實際生活場景。這種通用性的提升有助于實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，從而降低制造成本，為行業(yè)帶來巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的前景。人形機器人的操作靈活性和擬人化設(shè)計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，不僅增強了機器人的適用性，還為市場規(guī)模的擴大創(chuàng)造了條件。高性能的“機器眼”在這一進(jìn)程中顯得至關(guān)重要，為機器人提供了優(yōu)越的感知和視覺能力，進(jìn)而增強其在各類場景中的操作效果。
偉景智能憑借在工業(yè)級立體相機和人形機器人領(lǐng)域多年的技術(shù)積累和產(chǎn)品研發(fā)，推出了專為人形機器人設(shè)計的專業(yè)視覺系統(tǒng)——ViEye。搭載這一視覺系統(tǒng)后，偉景智能的人形機器人操作系統(tǒng)實現(xiàn)了“眼到手到”的全面覆蓋，完美結(jié)合了平面視覺、立體視覺和機械手控制。該系統(tǒng)旨在為人形機器人提供精準(zhǔn)且全面的視覺信息，解決了機器人“腦、眼、手”協(xié)同融合的難題，為機器人賦予了高精度的感知能力，使其能夠更有效地應(yīng)用于各種場景。這一創(chuàng)新將有助于提升人形機器人在實際應(yīng)用中的性能和效果。
人形機器人加速發(fā)展，機器視覺愈發(fā)重要
人形機器人在其發(fā)展過程中必須具備對外界環(huán)境的識別能力，這需要借助傳感器來實現(xiàn)對物體的識別和測距，以支持導(dǎo)航、避障、交互等功能。機器視覺作為AI深度學(xué)習(xí)的一個關(guān)鍵應(yīng)用與技術(shù)方向，其本質(zhì)是為機器賦予“眼睛”，通過感知環(huán)境和物體對光的反射來獲取信息。這使得機器人能夠進(jìn)行物品測量、統(tǒng)計、條碼和文字的讀取，以及缺陷檢測等任務(wù)。
市面上的主流人形機器人通常配備先進(jìn)的機器視覺系統(tǒng)，結(jié)合AI算法和多模態(tài)感知能力，以實現(xiàn)全面的視覺功能。舉例來說，特斯拉的Optimus人形機器人搭載了8個攝像頭，采用了純視覺技術(shù)方案，并通過算法處理圖像，實現(xiàn)了物體識別和環(huán)境理解等功能。與此不同，小米的Cyber One和波士頓動力的Atlas則利用3D視覺和其他傳感器相結(jié)合，以實現(xiàn)對周圍環(huán)境的更全面感知。這些先進(jìn)的視覺系統(tǒng)使得人形機器人能夠更準(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)提供了強大支持。
可以觀察到，上述提到的機器人立體視距系統(tǒng)主要采用了RGB平面相機與ToF（飛行時間）立體相機的融合方案。ToF方案在工作距離遠(yuǎn)、適用場景廣、以及較遠(yuǎn)距離精度高方面具有明顯優(yōu)勢。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。
對于人形機器人的視覺系統(tǒng)，我們認(rèn)為其必須具備一系列特性，包括滿足機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（具備抗強光和強環(huán)境適應(yīng)性）、高點云分辨率、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，目前市場上主流的ToF相機在滿足這些需求方面表現(xiàn)相對不穩(wěn)定。為了更清晰地呈現(xiàn)這一觀點，下方提供了對市場主流ToF相機和偉景ViEye的比較圖。
與其他單一視覺系統(tǒng)相比，偉景智能的專業(yè)視覺系統(tǒng)不僅僅包括專業(yè)的相機系統(tǒng)，還整合了平面視覺智能識別、立體視覺精準(zhǔn)定位以及手眼協(xié)作動作控制等多個關(guān)鍵組成部分。這構(gòu)建了一套完備的機器人視覺系統(tǒng)解決方案，為用戶提供了更專業(yè)的選擇。
相機系統(tǒng)獨樹一幟，讓TA看得清
偉景智能視覺系統(tǒng)的相機系統(tǒng)采用主動雙目視覺原理，不僅實現(xiàn)高精度定位，同時具備對環(huán)境光的高適應(yīng)性。在面對強光、反光、吸光等物體掃描時，系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定地感知結(jié)果。此外，該視覺系統(tǒng)具備前端智能，有效為機器人本體節(jié)省更多資源。
1、結(jié)構(gòu)緊湊，專為人形機器人設(shè)計
人形機器人的架構(gòu)緊湊，因此對各個模塊系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)提出了相對較高的要求。在有限的空間內(nèi)，視覺系統(tǒng)必須具備小巧輕便的特性，以便能夠順利集成到人形機器人的身體結(jié)構(gòu)中。特別是對于人形機器人，更合理的設(shè)計是將視覺系統(tǒng)部署在頭部，從而對模塊體積提出了更高的要求。
偉景智能視覺系統(tǒng)采用小型化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，雙目相機的瞳距可達(dá)到10cm以下。這一小型化設(shè)計不僅保證了系統(tǒng)的視野、精度、穩(wěn)定性和可靠性，同時還具有自定義瞳距、工作距離等參數(shù)的特性。這使得視覺系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的應(yīng)用場景和機器人設(shè)計限制進(jìn)行靈活調(diào)整，具備更高的匹配能力。
2、不懼強光和反光，高清成像
偉景智能視覺系統(tǒng)采用主動雙目視覺，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。因此，該視覺系統(tǒng)不僅具備高分辨率和高幀率的數(shù)據(jù)，還表現(xiàn)出良好的動態(tài)范圍和光照性能，使其能夠在各種光照條件下實現(xiàn)高清成像。
視覺系統(tǒng)在面對強光、反光、吸光等物體掃描時，能夠呈現(xiàn)出穩(wěn)定的掃描結(jié)果。即使在180000Lux的強光場景下，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。偉景智能視覺系統(tǒng)確保人形機器人在各種情況下都能看得見、看得清。
3、前端智能，滿足快速處理需求
偉景智能視覺系統(tǒng)具備前端智能，能夠自主完成物體識別、體積測量、缺陷檢測、路徑規(guī)劃等多項功能，有效為機器人本體節(jié)省更多資源。
偉景智能視覺系統(tǒng)作為機器人的感知系統(tǒng)，能夠為機器人提供豐富的感知數(shù)據(jù)，有助于機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。在物體識別和抓取等任務(wù)中，視覺系統(tǒng)能夠協(xié)助機器人快速準(zhǔn)確地識別目標(biāo)物體的位置、形狀和大小等信息，實現(xiàn)精準(zhǔn)地抓取操作。
4、搭配RGBD相機，實現(xiàn)高精度抓取
偉景智能視覺系統(tǒng)采用主動式雙目視覺加上RGBD相機，使得系統(tǒng)不僅在獲取物體的空間位置信息時表現(xiàn)出色，同時還能獲取物體的顏色信息，從而更全面地滿足機器人的控制需求。
機器人可以利用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，顏色信息有助于機器人判斷物體是否屬于同一類別，而深度信息則幫助機器人準(zhǔn)確確定物體的位置和距離，從而實現(xiàn)更精準(zhǔn)地抓取。因此，RGBD數(shù)據(jù)的引入為機器人的感知和決策提供了更多的依據(jù)和支持。
5. 立體視覺系統(tǒng)規(guī)格表
多技術(shù)協(xié)同融合，領(lǐng)先的機器人視覺解決方案
ViEye在先進(jìn)的相機技術(shù)基礎(chǔ)上，通過將平面視覺智能識別、立體視覺精準(zhǔn)定位和手眼協(xié)作動作控制等多項技術(shù)協(xié)同融合，構(gòu)建了領(lǐng)先的機器人視覺解決方案。具體而言：
第一步是通過平面視覺進(jìn)行物體識別，利用深度學(xué)習(xí)和模式識別等技術(shù)，系統(tǒng)能夠自動識別圖像中的物體、場景和人臉等特征，從而實現(xiàn)對圖像內(nèi)容的理解和分析。偉景智能通過深度學(xué)習(xí)和統(tǒng)一管理積累了豐富的機器人識別信息，形成了強大的視覺系統(tǒng)認(rèn)知庫。
第二步是通過立體視覺實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。一旦識別出目標(biāo)物體，系統(tǒng)可以同時控制機器人的“眼睛ViEye”獲取高精度位置信息的點云數(shù)據(jù)。偉景智能采用領(lǐng)先的相機技術(shù)，可以輕松適應(yīng)各種不同形狀和表面特征的物體。
第三步是在機器人的動作過程中，視覺系統(tǒng)能夠?qū)崟r跟蹤機械手，協(xié)同實現(xiàn)對動作的精準(zhǔn)控制，例如抓取、放置、移動物品等。結(jié)合偉景智能擁有的專利機械手技術(shù)，偉景智能視覺解決方案實現(xiàn)了“平面視覺到、立體視覺到、手到”的全方位協(xié)同。
關(guān)于偉景智能和偉景機器人
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和機器人技術(shù)的人工智能公司。公司以立體視覺工業(yè)相機和人形機器人為核心產(chǎn)品，致力于研究、開發(fā)和生產(chǎn)。作為國家級高新技術(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立體智能相機解決方案和智能機器人生產(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)價值鏈。
偉景智能自主研發(fā)的高精度3D立體智能相機廣泛應(yīng)用于各類機器人和智能檢測平臺。公司已申請超過百項知識產(chǎn)權(quán)，成功運用于工業(yè)自動化、智慧礦山、鋼鐵冶金、鐵路、農(nóng)業(yè)等多個行業(yè)。擁有超過300種落地化智能視覺開發(fā)項目，為100多家客戶提供服務(wù)。
陜西偉景機器人科技有限公司（ViHero）是偉景智能的全資子公司，是國內(nèi)領(lǐng)先的智能機器人自研企業(yè)。專注于智能人形機器人和立體智能視覺系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，產(chǎn)品包括智能機器人、智能人形手、采摘機器人等多款智能產(chǎn)品。
偉景智能將持續(xù)致力于推動工業(yè)級立體視覺和人形機器人技術(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，為國家的自主創(chuàng)新和智能制造發(fā)揮重要作用。
