3D视觉：高端制造和智能制造机器人的关键技术应用

　　3D视觉:高端制造和智能制造机器人的关键技术应用——访Capek新企业获奖者微链科技

　　当前，全球制造业正加速迈向高端化、数字化、智能化时代。制造业是我国国民经济的主体，占我国GDP的近30%。中国已经成为世界上最大的制造业国家，因此高端制造和智能制造对我国制造业竞争力的影响越来越大。

　　从美国工业互联网到德国工业4.0，再到中国制造2025，各国开展制造业竞争的目标都是一个，就是提高生产效率和产品质量，通过互联网技术、信息技术、大数据技术、人工智能技术+机器人技术，推动各国智能制造。

　　《中国制造2025》是2015年5月国务院发布的部署全面推进实施制造强国的战略文件，是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。工信部主要领导曾强调，要把“智能制造”作为“中国制造2025”的主攻方向，抓住智能装备和智能产品的研发和生产，利用高端数字机床、工业机器人等智能制造装备和建材智能生产，加快可穿戴产品、智能家电、服务机器人等智能产品的研发和产业化，大力推进制造过程的智能化。

　　首先要明确什么是高端制造？什么是智能制造？

　　微链科技张宇在接受欧采访时分享。com认为高端制造是相对低端的制造。美国广泛使用的纸巾、矿泉水、小旗的生产，一般都是进口料加工，是劳动密集型产业，属于低端制造业，而高端制造业附加值高，是具有核心竞争力的制造业，比如高铁、大飞机、造船等。

　　智能制造是一些高科技的集成，比如人工智能、5G、云计算、大数据等。多种技术叠加，赋予机器智慧，使机器能够处理复杂的场景。智能制造是基于大数据、物联网等新一代信息技术与制造技术的融合，能够自主、动态地适应制造环境的变化，在产品从设计制造到回收利用的全生命周期实现高效、优质、绿色、网络化、个性化的制造系统或模式。

　　搞清楚什么是高端制造，什么是智能制造，然后再看国情。目前，我国传统制造业总体处于转型升级的过渡阶段，相当一部分企业处于产业分工的中低端，但很多企业仍满足于低价竞争，缺乏使用智能装备的动力。甚至一些引入智能设备的企业也仅仅停留在初级应用阶段。

　　综上所述，中国虽然是世界制造业大国，但很多制造企业仍然面临三大问题，一是生产效率低，二是产品质量低，三是关键零部件和核心设备进口率高，对西方技术依赖度高。迫切需要推广智能制造机器人技术，加快制造业由低端向高端转型升级，推动高质量发展。新冠肺炎的突然爆发使得制造企业必须根据客户的需求进行个性化定制生产。没有智能制造装备的加持，企业很可能会失去订单。

　　“在疫情背景下，具有柔性生产特征的智能制造，让企业在短时间内重建个性化生产线，促进产品快速更新迭代。智能制造将发挥巨大作用。”中国工程院院士王耀南最近在接受采访时说。

图1:中国工程院院士王耀南在Capek演讲。

　　除了是工程院院士，王耀南还是机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室的主任。湖南作为智能制造领域的资深专家，大学机器人学院院长于8月28日在第十届中国国际机器人高峰论坛上表示，传统机器人的环境感知适应性较弱，与机器人的合作效率较低，无法满足高端装备制造业的需求。

　　王耀南院士的发言引起了与会者的共鸣。世界领先的3D机器人视觉技术公司微链式道路akg公司当然，首席运营官张宇了解并理解为工业机器人配备大脑和眼睛的重要性。作为今年Capek新锐企业奖的获得者，张宇先生接受了Xiou的采访。com。

图2:微链科技荣获Capek新锐企业奖。

　　张羽告诉欧。com认为，传统制造业一般依靠分工合作来完成生产任务。而高附加值的高端制造、新技术的智能制造的生产过程，一般需要分为感知、认知、决策、控制、执行等几个阶段。

　　“高端制造和智能制造要实现的是智能生产，其工作环境比传统制造复杂得多。比如同样的机器和生产线，早上生产一个苹果手机，下午就可能变成华为手机。在这种情况下，首先，来料和生产工艺发生了变化，工作机器人需要先对来料进行感知，然后进入认知阶段进行判断。判断之后，需要根据生产目标进行决策，其次是控制和执行，如何控制智能设备进行生产，货物运输到哪里等等。整个过程是循环往复的。其中，视觉是非常重要的，因为视觉可以帮助机器感知和识别，需要区分物质的位置和状态， 这也是为什么3D视觉是高端制造和智能制造机器人的关键技术应用。”张羽说道。

　　微链科技成立于2016年，是一家3D机器人视觉。公司可提供全球领先的工业级三维视觉摄像机和机器视觉认知系统。机器人视觉是机器人通过图像或点云数据识别外界环境并做出人形判断的技术。它是机器人拥有智能的基础，也是赋予机器人认知能力的必要途径。人工智能技术在三维视觉中有着重要的应用和体现。

图3:微链技术3D相机

　　张宇介绍，视觉技术其实发展了很久。最早是视觉识别，模式识别，图像识别。它可以基于平面和2D分割图片。近年来，人工智能技术发展迅速，日趋成熟，尤其是在深度学习算法和神经网络算法之后。人工智能发展突飞猛进，3D视觉是2015、2016年左右才提出来的。我们公司也是在这个时候成立的，因为相对成熟的技术刚刚出现，可以实现3D视觉。3D视觉在应用了最新的算法和技术后，实现了六维可视化，包括空间、姿态等，为后续的机器人运动提供了重要而必要的信息。

　　谈及中国高端制造和智能制造机器人市场，张宇信心满满。“现在正在发生的新零售模式，几乎会把零售业再做一遍，未来的制造业也是如此。未来可能会出现很多无人工厂，智能制造模式会把制造业重新做起来。中国制造业发展不平衡。汽车、航空、高铁、3C制造质量相对较高，但主要停留在自动化、工业3.0阶段。现阶段工厂已经实现了自动化，但在智能感知和认知方面还有欠缺。下一步将向智能制造发展。而一些传统企业在自动化方面还比较欠缺，在成本允许的情况下，可能会直接跳到智能制造阶段。在未来， 不是智能制造的工厂可能会被淘汰。高端制造和智能制造的发展自然需要包括3D视觉在内的核心技术的加持，未来市场巨大。"

　　由于高端制造和智能制造的巨大市场前景，提供了各种机器人视觉服务。公司它迅速发展。通过张羽的介绍，与其他设想相比公司微链科技的差异化优势主要体现在三个方面:

　　首先，传统的2D视觉无法满足自动化领域日益复杂的需求，对三维视觉的需求越来越迫切。微链科技团队2016年开始研发，2018年成立。北京微链路和akg有限。公司，专注于深度学习和三维视觉领域的研究。该团队由普林斯顿大学的博士后、滑铁卢大学的博士生、SFU大学的研究生和清华大学的硕士生组成。团队成员在三维视觉领域研究超过10年，师从人工智能领域教父杰弗里·辛顿(Geoffrey Hinton)和格雷格·莫里(Greg Mori)。微链科技团队是一支国际化团队， 拥有3D视觉领域的顶尖人才和专家以及在技术研发领域的天然优势。

　　其次，对于3D视觉的应用，微链是技术和实践的结合。无论是3C还是汽车行业，微链都有典型的应用，可以将技术与真实的应用场景相结合。许多技术公司是纯研发技术，没有实际应用场景。

　　第三，我们公司它是一个双中心模式，R&D中心在温哥华，运营中心在中国，因为中国拥有最大的制造业。相比国内朋友，我的算法是最先进的。同时，我在中国也有市场，以R&D为辅，技术和市场双轮驱动。

　　随着“人机一体化、智能制造”成为制造业未来的发展趋势，作为高端制造和智能制造机器人的关键技术应用，三维视觉技术的发展值得关注。