今日主題:“用認(rèn)知賦能機(jī)器人:基于深度學(xué)習(xí)的微鏈3D機(jī)器人視覺”
共享客人:北京微鏈路和akg有限。公司創(chuàng)始合伙人張宇
從事工業(yè)自動化的人都知道，傳統(tǒng)的操作方法是把不確定性變成確定性，這是從業(yè)者要做的最重要的事情。無論是培訓(xùn)工人，還是調(diào)整車間的機(jī)械結(jié)構(gòu)，從精密到節(jié)拍，最終目的都是變成確定性，從而解決工業(yè)生產(chǎn)的需要。這是從第一次工業(yè)革命開始，所有員工都在做的事情，但是現(xiàn)在發(fā)生了一點(diǎn)小小的變化，就是整個事情開始變得不確定。
當(dāng)制造一個工件時，可能需要不斷地改變，這意味著對柔性生產(chǎn)的需求增強(qiáng)，從業(yè)者需要解決越來越復(fù)雜的問題。因此，張宇先生推出了本次演講的主題:用認(rèn)知賦能機(jī)器人:基于深度學(xué)習(xí)的微鏈3D機(jī)器人視覺。
機(jī)器學(xué)習(xí)是AI的起源，但有些人對它也有誤解。他們認(rèn)為機(jī)器人視覺與AI、人工智能和深度學(xué)習(xí)捆綁在一起，只是為了聽起來高端。張老師解釋說，其實(shí)人工智能并不復(fù)雜，并不是有些人理解的機(jī)器和人一樣。機(jī)器處理復(fù)雜事物的能力，或者說讓機(jī)器應(yīng)對不確定性的能力，其實(shí)是人工智能最底層的技術(shù)，人類最大的智慧無非是隨需而動，隨機(jī)應(yīng)變。這是張宇先生對人工智能的理解。
深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)(DL)是機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)和研究領(lǐng)域之一。人工智能是通過建立具有層次結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計算系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的。由于分層ANN可以對輸入信息進(jìn)行逐層提取和過濾，深度學(xué)習(xí)具有表征學(xué)習(xí)的能力，可以實(shí)現(xiàn)端到端的有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)。通過多層處理，將最初的“低級”特征表示逐漸轉(zhuǎn)化為“高級”特征表示，可以用“簡單模型”完成分類等復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)。
機(jī)器人視覺
提到機(jī)器人視覺，難免會想到計算機(jī)視覺和機(jī)器視覺，很多人會把這三者混淆。計算機(jī)視覺是一門基于圖像識別的科學(xué)，只通過圖像識別輸出結(jié)果，代表企業(yè)是谷歌。機(jī)器視覺多用于生產(chǎn)線上的質(zhì)量檢測，一般基于2D識別，在3C電子行業(yè)應(yīng)用廣泛，代表企業(yè)為康耐視。機(jī)器人視覺不僅僅是將視覺信息作為輸入，還要對其進(jìn)行處理以提取對機(jī)器人有用的信息。是讓機(jī)器人真正成為“機(jī)器人”，而不是機(jī)械臂。
傳統(tǒng)的機(jī)械臂只是一個自動化的裝置，通過編程處理固定的動作，卻無力處理多變的事物。微鏈做的是機(jī)器人視覺，要求機(jī)器人具備3D視覺，能夠在三維空間中處理三維物體，有復(fù)雜的算法支持機(jī)器人捕捉位置、運(yùn)動、軌跡等復(fù)雜信息，這些都要靠人工智能和深度學(xué)習(xí)來完成。
認(rèn)知機(jī)器人
微鏈將下一代機(jī)器人命名為“認(rèn)知機(jī)器人”。認(rèn)知機(jī)器人通過2D相機(jī)或3D相機(jī)，或其他傳感器和其他傳感系統(tǒng)，通過微鏈?zhǔn)占瘮?shù)據(jù)，并將其發(fā)送到基于深度學(xué)習(xí)的WeRobotics認(rèn)知算法的控制系統(tǒng)，然后控制系統(tǒng)向機(jī)械臂發(fā)送命令。機(jī)械臂在執(zhí)行命令時也需要保持高精度、高速度和可靠性。認(rèn)知機(jī)器人還需要具備持續(xù)學(xué)習(xí)的功能，無論是做探測還是定位引導(dǎo)。機(jī)器人做的次數(shù)越多，隨著數(shù)據(jù)的增長和變化，機(jī)器人的準(zhǔn)確率就會越高，類似于人的學(xué)習(xí)和成長能力。
軟件定義的機(jī)器人
“軟件定義機(jī)器人”是微鏈的口號，也是他的優(yōu)勢之一，但這并不意味著軟件和硬件有什么區(qū)別，軟件和復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)并不能真正分開。先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它通過硬件和軟件與設(shè)備和其他系統(tǒng)緊密結(jié)合，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、視覺系統(tǒng)、其他先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人和工廠控制自動化系統(tǒng)，因此軟件不能真正分離。張宇認(rèn)為，在未來的發(fā)展中，軟件和硬件應(yīng)該融合發(fā)展，同步發(fā)展，這樣才能解決“不確定性”。
合作案例
微鏈的視覺機(jī)器人技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，包括3C電子、汽車、輪胎、食品和醫(yī)藥、科研和教育等。張宇還列舉了三個集成應(yīng)用合作的案例，供我們參考。
一、空調(diào)視覺引導(dǎo)機(jī)器人。
利用3D視覺引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人定位裝配，來料不需要固定定位直接放在傳送帶上，利用3D視覺技術(shù)可以準(zhǔn)確識別來料工件的位置，其中3D視覺圖像到引導(dǎo)的處理時間僅為0.1S，3D視覺引導(dǎo)的重復(fù)定位精度為0.02mm；實(shí)現(xiàn)無人操作，替代原來的5個人工，生產(chǎn)效率提升260%。
第二，座椅零件抓取運(yùn)輸。
在這個集成項(xiàng)目中，六個具有特殊形狀的工件由3D視覺識別并抓取在材料箱中并放在過渡臺上，而另外兩個認(rèn)知機(jī)器人通過特殊的分配器抓取轉(zhuǎn)移過渡臺上的兩個工件，工業(yè)機(jī)器人同時抓取過渡臺上的八個工件并放在組合焊接臺上。
(微鏈機(jī)器人3D視覺傳感器)
三、精密五金3d視覺自動注塑項(xiàng)目。
在原來的工作狀態(tài)下，手動將材料放入注塑機(jī)，注塑模具。現(xiàn)在通過機(jī)器人自動化設(shè)備的應(yīng)用，由自動分料設(shè)備將物料整齊的分開，然后由機(jī)器人將相應(yīng)的物料放到固定的位置，實(shí)現(xiàn)了自動化和智能化。
微鏈技術(shù)
除了談個人對行業(yè)的認(rèn)知和對機(jī)器人視覺技術(shù)的分析，張宇還向我們展示了微鏈的公司實(shí)力和服務(wù)體系。微鏈前生在IT，16年轉(zhuǎn)行到自動化領(lǐng)域。他在加拿大溫哥華有一個研發(fā)中心，主要研究深度學(xué)習(xí)的底層算法。研發(fā)中心之所以設(shè)在溫哥華，是因?yàn)楸泵腊幽么蟮娜斯ぶ悄艿讓铀惴ǚ浅Ｏ冗M(jìn)，研發(fā)環(huán)境非常好，人才非常多。
在家里，北京、重慶、蘇州、佛山有分。公司是中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事，美國機(jī)器人學(xué)會會員。關(guān)于服務(wù)體系，微鏈用“三個方面”來體現(xiàn)，即:全天候零距離技術(shù)支持服務(wù)、全流程-完善的解決方案支持、全系統(tǒng)-全面優(yōu)質(zhì)的培訓(xùn)課程。
以上是7月10日由中國機(jī)器人網(wǎng)和CIORS聯(lián)合主辦的金屬沖壓拋光主題論壇，由微鏈科技張宇總經(jīng)理全程分享。請持續(xù)關(guān)注更多精彩事件！