3D技術(shù)與人工智能的結(jié)合真正實(shí)現(xiàn)從1到100的跨越。

2023年11月30日-12月1日，中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)智庫(kù)「甲子光年」主辦的「致追風(fēng)趕月的你」2023甲子引力年終盛典在北京舉行?，F(xiàn)場(chǎng)百余位嘉賓與數(shù)百位科技從業(yè)者齊聚一堂，全方位聚焦當(dāng)前科技領(lǐng)域的前沿話題，探討如何創(chuàng)造一個(gè)智能化、數(shù)字化、信息化的制造新紀(jì)元。

在12月1日下午“制造新紀(jì)元：智能制造、機(jī)器人、商業(yè)航天專場(chǎng)”中，梅卡曼德聯(lián)合創(chuàng)始人、業(yè)務(wù)VP付翱為觀眾帶來(lái)了主題為《感知、決策、執(zhí)行：3D+AI開(kāi)啟更廣闊的智能制造時(shí)代》的演講。付翱認(rèn)為，整個(gè)3D視覺(jué)和人工智能與工業(yè)制造業(yè)的結(jié)合已經(jīng)跨過(guò)了從0到1的階段，接下來(lái)就是通過(guò)完善自動(dòng)化過(guò)程，完成跨行業(yè)、跨應(yīng)用和全球化應(yīng)用的落地，真正實(shí)現(xiàn)從1到100的跨越。

以下是梅卡曼德聯(lián)合創(chuàng)始人、業(yè)務(wù)VP付翱演講實(shí)錄：

大家好，我是梅卡曼德聯(lián)合創(chuàng)始人、業(yè)務(wù)VP付翱。今天我主要分享的內(nèi)容是，智能機(jī)器人和3D視覺(jué)在整個(gè)工業(yè)制造業(yè)中如何開(kāi)拓更廣闊的時(shí)代。

首先，請(qǐng)?jiān)试S我向大家簡(jiǎn)單介紹一下梅卡曼德。

梅卡曼德已經(jīng)成立七年了，七年間，3D視覺(jué)、人工智能和工業(yè)制造的結(jié)合已經(jīng)跨過(guò)了“從0到1”的階段。從最初的探索和質(zhì)疑，到現(xiàn)在的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可，我們很高興看到許多客戶對(duì)新技術(shù)已經(jīng)從心存疑慮轉(zhuǎn)向了積極應(yīng)用。他們逐漸認(rèn)識(shí)到，3D視覺(jué)和人工智能技術(shù)可以為他們的業(yè)務(wù)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的效益?，F(xiàn)在，我們正處在“從1到100“的階段，如何讓更多的合作伙伴和廣大客戶更快、更好地應(yīng)用這些技術(shù)，這是我們今天想要探討和回答的問(wèn)題。

我們正在全力以赴地推動(dòng)全球化布局，目前已經(jīng)為50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)提供服務(wù)。今年，海外業(yè)務(wù)取得了突破性進(jìn)展。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我們?cè)?D視覺(jué)引導(dǎo)機(jī)器人整個(gè)3D視覺(jué)和人工智能的領(lǐng)域也是連續(xù)三年居于市場(chǎng)第一。這充分表明3D視覺(jué)技術(shù)正在被市場(chǎng)廣泛認(rèn)可和接受。無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是海外，我們都可以看到3D視覺(jué)與機(jī)械臂結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛。

與此同時(shí)，我們注意到，目前3D視覺(jué)與工業(yè)機(jī)械臂的整體量比大概是4%。也就是說(shuō)，全球有超過(guò)50萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，而搭載3D視覺(jué)的數(shù)量?jī)H為兩萬(wàn)臺(tái)左右。因此，3D視覺(jué)的滲透比例還有非常大的增長(zhǎng)空間。根據(jù)我們的預(yù)估，30%的滲透率是比較合理的。

那么，把整個(gè)3D視覺(jué)和人工智能的滲透率在未來(lái)幾年從4%提升到30%（整個(gè)市場(chǎng)從1到100）的過(guò)程中我們需要關(guān)注什么內(nèi)容呢？

1.人與機(jī)器相互配合實(shí)現(xiàn)感知、決策

目前，梅卡曼德的產(chǎn)品主要就是在解決感知、決策的工作。我們通過(guò)高性能的3D視覺(jué)相機(jī)獲取真實(shí)物理世界的精確數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有高精度的特點(diǎn)。我們已經(jīng)形成了一個(gè)從1mm到5um、根據(jù)工作距離不同獲得真實(shí)物理世界精度的系列產(chǎn)品。有了這些數(shù)據(jù)后，我們將3D視覺(jué)導(dǎo)入智能工業(yè)軟件進(jìn)行處理。通過(guò)推理和決策，將結(jié)果傳達(dá)給機(jī)器人，由機(jī)器人完成后續(xù)的一系列工作。在這個(gè)過(guò)程中，人與機(jī)器人的配合是非常重要的。這就是我們的執(zhí)行邏輯：通過(guò)人的眼睛和視覺(jué)處理獲取真實(shí)物理世界的數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給機(jī)器人進(jìn)行后續(xù)的抓取、分揀等工作。

作為專業(yè)從事3D視覺(jué)和人工智能的公司，我們非常擅長(zhǎng)擰螺絲這類精細(xì)化作業(yè)。在復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中，將我們的3D視覺(jué)和機(jī)械臂結(jié)合，完成人工或傳統(tǒng)機(jī)械臂難以完成的自動(dòng)化任務(wù)。

實(shí)際上，這些都是目前市場(chǎng)上客戶在從1-100的發(fā)展過(guò)程中更加關(guān)注的問(wèn)題。起初，客戶可能只關(guān)心產(chǎn)品是否能夠?qū)崿F(xiàn)其功能。但現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)七年的發(fā)展，客戶更加關(guān)注的問(wèn)題變成了能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行以及能否在出現(xiàn)故障時(shí)快速恢復(fù)。在汽車生產(chǎn)線中，需要24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，如果出現(xiàn)故障，能否在半小時(shí)內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)？產(chǎn)品是否能適應(yīng)不同的車型？

除了引導(dǎo)功能外，我們?cè)跈z測(cè)和量測(cè)領(lǐng)域還推出了3D線激光輪廓測(cè)量?jī)x，以獲取更精確的3D數(shù)據(jù)。此類產(chǎn)品支持4K高分辨率，支持HDR功能，以滿足復(fù)雜制造業(yè)中對(duì)不同表面材質(zhì)的檢測(cè)和量測(cè)需求。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)精度的要求也越來(lái)越高，我們通過(guò)不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的智能化水平，以滿足客戶的需求。

有了這樣一個(gè)視覺(jué)處理的結(jié)果以后，我們就來(lái)到了視覺(jué)處理軟件，這也是我們從成立的時(shí)候就開(kāi)始做的一項(xiàng)非常重要的工作，實(shí)際上是一個(gè)軟硬件一體化的平臺(tái)。

2.軟硬件一體化平臺(tái)提升執(zhí)行能力

從工業(yè)領(lǐng)域來(lái)看，我們會(huì)更加關(guān)注功能的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。這也是從0-1的階段。然而，在從1-100的階段，讓更多的人能夠使用才是更加重要的。這也是集成商在完成工作時(shí)必須解決的問(wèn)題。我們的答案是采用圖形化的、直觀易理解的方式，幫助合作伙伴無(wú)代碼化地完成復(fù)雜的工作，這樣才能夠真正幫助他們創(chuàng)造出更復(fù)雜的應(yīng)用。

舉個(gè)例子，如果我們客戶的工廠在墨西哥、巴西等國(guó)家，經(jīng)常派人飛到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行支持和交付是效率低下的。而通過(guò)不斷提升軟件功能和整體技術(shù)社區(qū)的輔助，則能真正幫助客戶完成這種AI+3D的落地。這個(gè)也是在工業(yè)領(lǐng)域中，3D視覺(jué)和人工智能產(chǎn)品從1-100真正實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。因此，我們?cè)谡麄€(gè)軟件方面的投入也是持續(xù)的。通過(guò)不斷提升軟件性能及易用性，來(lái)實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人更為廣泛的落地。

同樣，在決策完成后，我們也會(huì)與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合。目前，我們的視覺(jué)系統(tǒng)已經(jīng)可以與上千個(gè)不同品牌和型號(hào)的機(jī)器人進(jìn)行適配，這樣也能夠廣泛賦能不同的機(jī)器人應(yīng)用。這也是我們最終實(shí)現(xiàn)從1-100目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。例如，在工廠中，可能會(huì)有兩到三個(gè)不同品牌的機(jī)器人的應(yīng)用。對(duì)于使用我們軟件的公司而言，它只需要在一套系統(tǒng)上去進(jìn)行操作，就可以實(shí)現(xiàn)不同的部署。同樣，在檢測(cè)領(lǐng)域，我們也會(huì)有同樣的一系列技術(shù)去訓(xùn)練檢測(cè)的工作。

這個(gè)也是與我們之前提到的硬件產(chǎn)品相結(jié)合，旨在完成那些傳統(tǒng)上對(duì)人眼來(lái)說(shuō)仍然非常困難的檢測(cè)任務(wù)。這也是當(dāng)前能夠進(jìn)一步提升自動(dòng)化水平的關(guān)鍵改進(jìn)點(diǎn)。到目前為止，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了跨行業(yè)、跨應(yīng)用和全球化應(yīng)用的落地。以汽車行業(yè)為例，今年新能源汽車的發(fā)展也帶來(lái)了許多新的應(yīng)用。此外，我們也在半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行了表面檢測(cè)和精密測(cè)量等方面的應(yīng)用，同時(shí)在新能源、物流、家電等行業(yè)也實(shí)現(xiàn)了各種落地應(yīng)用。

接下來(lái)我將用具體案例來(lái)為大家描述一下我們研發(fā)的各種應(yīng)用。

在汽車主機(jī)廠方面，首先，我們?cè)谥鳈C(jī)廠落地了沖壓線尾自動(dòng)下料裝筐。傳統(tǒng)上，這項(xiàng)工作需要人工完成，但現(xiàn)在我們可以利用視覺(jué)技術(shù)，引導(dǎo)機(jī)械臂自動(dòng)抓取并放置到后面的料筐中。這個(gè)過(guò)程不需要任何精密盛具的輔助，完全依靠視覺(jué)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在汽車工廠中，我們完成了輪胎的裝配和最后的螺絲擰緊工作。同時(shí)，我們的應(yīng)用還具備抓取側(cè)圍的能力，即將側(cè)圍抓起來(lái)放到車上。在這個(gè)過(guò)程中，車輛本身會(huì)有一定的形變，但我們通過(guò)智能化方式解決了這些問(wèn)題。在新能源車領(lǐng)域，我們實(shí)現(xiàn)了電池模組的自動(dòng)入殼。在零部件廠方面，我們解決了無(wú)序抓取的問(wèn)題。工廠對(duì)我們的要求是高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性，而我們的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)穩(wěn)定，能夠滿足這些要求。此外，我們還涉足了一般工業(yè)領(lǐng)域，如砂芯的鑄造和關(guān)鍵尺寸的測(cè)量等。并且，我們還解決了圓柱型傳動(dòng)軸高亮反光這類不友好的視覺(jué)問(wèn)題。

除此之外，我們也在工件抓取的過(guò)程中采用了自動(dòng)化技術(shù)，提高了鋼板切割后的分揀效率。具體而言就是，我們可以將鋼板原材料上切割下來(lái)的不同形狀的工件抓取起來(lái)，分配到不同的位置，進(jìn)行焊接應(yīng)用的預(yù)準(zhǔn)備。這項(xiàng)工作傳統(tǒng)上需要人工進(jìn)行操作，現(xiàn)在通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)可以完成分揀過(guò)程，避免了危險(xiǎn)情況的發(fā)生。

可以看到，我們所做的工作是讓機(jī)械臂具備了真正的智能化感知能力，并應(yīng)用于各行各業(yè)中，特別是那些需要重體力勞動(dòng)且對(duì)精度和質(zhì)量要求非常高的環(huán)節(jié)，比如物流行業(yè)的紙箱搬運(yùn)、汽車行業(yè)零部件檢測(cè)等。通過(guò)自動(dòng)化過(guò)程，我們可以真正實(shí)現(xiàn)從1到100的跨越，解決不同行業(yè)和客戶在應(yīng)用過(guò)程中如何使用同一套硬件和軟件產(chǎn)品的問(wèn)題。

另外，我們還在一個(gè)很有趣的場(chǎng)景里面做了一些嘗試，即新能源汽車發(fā)展起來(lái)之后對(duì)于自動(dòng)充電的要求，目前的應(yīng)用方式就是通過(guò)AGV+協(xié)作機(jī)器人+3D視覺(jué)完成自動(dòng)充電的過(guò)程。此外，壓鑄件的測(cè)量也是我們目前在新能源行業(yè)做的非常好的方面，通過(guò)這種方式將3D相機(jī)和機(jī)械臂結(jié)合之后高速完成結(jié)構(gòu)件的測(cè)量，傳統(tǒng)測(cè)量方案需要兩個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在在5分鐘之內(nèi)就可以完成這個(gè)過(guò)程。

總結(jié)一下，目前梅卡曼德的定位是，致力于成為一家結(jié)合3D視覺(jué)和人工智能技術(shù)的平臺(tái)型產(chǎn)品公司，旨在為合作伙伴提供自動(dòng)化應(yīng)用，通過(guò)賦能合作伙伴，幫助他們創(chuàng)建各種自動(dòng)化的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨應(yīng)用和全球化的落地。

以上就是我今天的分享，謝謝大家！