3D視覺:高端制造和智能制造機器人的關鍵技術應用——訪Capek新企業獲獎者微鏈科技
當前，全球制造業正加速邁向高端化、數字化、智能化時代。制造業是我國國民經濟的主體，占我國GDP的近30%。中國已經成為世界上最大的制造業國家，因此高端制造和智能制造對我國制造業競爭力的影響越來越大。
從美國工業互聯網到德國工業4.0，再到中國制造2025，各國開展制造業競爭的目標都是一個，就是提高生產效率和產品質量，通過互聯網技術、信息技術、大數據技術、人工智能技術+機器人技術，推動各國智能制造。
《中國制造2025》是2015年5月國務院發布的部署全面推進實施制造強國的戰略文件，是中國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。工信部主要領導曾強調，要把“智能制造”作為“中國制造2025”的主攻方向，抓住智能裝備和智能產品的研發和生產，利用高端數字機床、工業機器人等智能制造裝備和建材智能生產，加快可穿戴產品、智能家電、服務機器人等智能產品的研發和產業化，大力推進制造過程的智能化。
首先要明確什么是高端制造？什么是智能制造？
微鏈科技張宇在接受歐采訪時分享。com認為高端制造是相對低端的制造。美國廣泛使用的紙巾、礦泉水、小旗的生產，一般都是進口料加工，是勞動密集型產業，屬于低端制造業，而高端制造業附加值高，是具有核心競爭力的制造業，比如高鐵、大飛機、造船等。
智能制造是一些高科技的集成，比如人工智能、5G、云計算、大數據等。多種技術疊加，賦予機器智慧，使機器能夠處理復雜的場景。智能制造是基于大數據、物聯網等新一代信息技術與制造技術的融合，能夠自主、動態地適應制造環境的變化，在產品從設計制造到回收利用的全生命周期實現高效、優質、綠色、網絡化、個性化的制造系統或模式。
搞清楚什么是高端制造，什么是智能制造，然后再看國情。目前，我國傳統制造業總體處于轉型升級的過渡階段，相當一部分企業處于產業分工的中低端，但很多企業仍滿足于低價競爭，缺乏使用智能裝備的動力。甚至一些引入智能設備的企業也僅僅停留在初級應用階段。
綜上所述，中國雖然是世界制造業大國，但很多制造企業仍然面臨三大問題，一是生產效率低，二是產品質量低，三是關鍵零部件和核心設備進口率高，對西方技術依賴度高。迫切需要推廣智能制造機器人技術，加快制造業由低端向高端轉型升級，推動高質量發展。新冠肺炎的突然爆發使得制造企業必須根據客戶的需求進行個性化定制生產。沒有智能制造裝備的加持，企業很可能會失去訂單。
“在疫情背景下，具有柔性生產特征的智能制造，讓企業在短時間內重建個性化生產線，促進產品快速更新迭代。智能制造將發揮巨大作用。”中國工程院院士王耀南最近在接受采訪時說。
圖1:中國工程院院士王耀南在Capek演講。
除了是工程院院士，王耀南還是機器人視覺感知與控制技術國家工程實驗室的主任。湖南作為智能制造領域的資深專家，大學機器人學院院長于8月28日在第十屆中國國際機器人高峰論壇上表示，傳統機器人的環境感知適應性較弱，與機器人的合作效率較低，無法滿足高端裝備制造業的需求。
王耀南院士的發言引起了與會者的共鳴。世界領先的3D機器人視覺技術公司微鏈式道路akg公司當然，首席運營官張宇了解并理解為工業機器人配備大腦和眼睛的重要性。作為今年Capek新銳企業獎的獲得者，張宇先生接受了Xiou的采訪。com。
圖2:微鏈科技榮獲Capek新銳企業獎。
張羽告訴歐。com認為，傳統制造業一般依靠分工合作來完成生產任務。而高附加值的高端制造、新技術的智能制造的生產過程，一般需要分為感知、認知、決策、控制、執行等幾個階段。
“高端制造和智能制造要實現的是智能生產，其工作環境比傳統制造復雜得多。比如同樣的機器和生產線，早上生產一個蘋果手機，下午就可能變成華為手機。在這種情況下，首先，來料和生產工藝發生了變化，工作機器人需要先對來料進行感知，然后進入認知階段進行判斷。判斷之后，需要根據生產目標進行決策，其次是控制和執行，如何控制智能設備進行生產，貨物運輸到哪里等等。整個過程是循環往復的。其中，視覺是非常重要的，因為視覺可以幫助機器感知和識別，需要區分物質的位置和狀態， 這也是為什么3D視覺是高端制造和智能制造機器人的關鍵技術應用。”張羽說道。
微鏈科技成立于2016年，是一家3D機器人視覺。公司可提供全球領先的工業級三維視覺攝像機和機器視覺認知系統。機器人視覺是機器人通過圖像或點云數據識別外界環境并做出人形判斷的技術。它是機器人擁有智能的基礎，也是賦予機器人認知能力的必要途徑。人工智能技術在三維視覺中有著重要的應用和體現。
圖3:微鏈技術3D相機
張宇介紹，視覺技術其實發展了很久。最早是視覺識別，模式識別，圖像識別。它可以基于平面和2D分割圖片。近年來，人工智能技術發展迅速，日趨成熟，尤其是在深度學習算法和神經網絡算法之后。人工智能發展突飛猛進，3D視覺是2015、2016年左右才提出來的。我們公司也是在這個時候成立的，因為相對成熟的技術剛剛出現，可以實現3D視覺。3D視覺在應用了最新的算法和技術后，實現了六維可視化，包括空間、姿態等，為后續的機器人運動提供了重要而必要的信息。
談及中國高端制造和智能制造機器人市場，張宇信心滿滿。“現在正在發生的新零售模式，幾乎會把零售業再做一遍，未來的制造業也是如此。未來可能會出現很多無人工廠，智能制造模式會把制造業重新做起來。中國制造業發展不平衡。汽車、航空、高鐵、3C制造質量相對較高，但主要停留在自動化、工業3.0階段。現階段工廠已經實現了自動化，但在智能感知和認知方面還有欠缺。下一步將向智能制造發展。而一些傳統企業在自動化方面還比較欠缺，在成本允許的情況下，可能會直接跳到智能制造階段。在未來， 不是智能制造的工廠可能會被淘汰。高端制造和智能制造的發展自然需要包括3D視覺在內的核心技術的加持，未來市場巨大。"
由于高端制造和智能制造的巨大市場前景，提供了各種機器人視覺服務。公司它迅速發展。通過張羽的介紹，與其他設想相比公司微鏈科技的差異化優勢主要體現在三個方面:
首先，傳統的2D視覺無法滿足自動化領域日益復雜的需求，對三維視覺的需求越來越迫切。微鏈科技團隊2016年開始研發，2018年成立。北京微鏈路和akg有限。公司，專注于深度學習和三維視覺領域的研究。該團隊由普林斯頓大學的博士后、滑鐵盧大學的博士生、SFU大學的研究生和清華大學的碩士生組成。團隊成員在三維視覺領域研究超過10年，師從人工智能領域教父杰弗里·辛頓(Geoffrey Hinton)和格雷格·莫里(Greg Mori)。微鏈科技團隊是一支國際化團隊， 擁有3D視覺領域的頂尖人才和專家以及在技術研發領域的天然優勢。
其次，對于3D視覺的應用，微鏈是技術和實踐的結合。無論是3C還是汽車行業，微鏈都有典型的應用，可以將技術與真實的應用場景相結合。許多技術公司是純研發技術，沒有實際應用場景。
第三，我們公司它是一個雙中心模式，R&D中心在溫哥華，運營中心在中國，因為中國擁有最大的制造業。相比國內朋友，我的算法是最先進的。同時，我在中國也有市場，以R&D為輔，技術和市場雙輪驅動。
隨著“人機一體化、智能制造”成為制造業未來的發展趨勢，作為高端制造和智能制造機器人的關鍵技術應用，三維視覺技術的發展值得關注。