基于深度学习的3D机器人视觉，将赋予机器人认知能力！

　　今日主题：《赋予机器人认知：基于深度学习的微链3D机器人视觉》

　　分享嘉宾：北京微链道爱科技有限公司创始合伙人 张宇

　　从事工业自动化的人都了解，传统的作业方法就是将不确定性变成确定性，这是从业者要做的最重要的一件事。无论是培训工人还是调整车间机械结构，从精度到节拍，最终是为了变成确定性，从而解决工业化大生产的需求。这是从第一工业革命开始，所有从业人员就已经在做的一件事，但现在却发生了些微变化，就是整件事开始变得不确定了。

　　在做一个工件的时候，可能需要不停地变换，这意味着对柔性生产的需求性增强，从业者需要解决更多更复杂的问题。由此，张宇先生展开了此次演讲主题赋予机器人认知：——基于深度学习的微链3D机器人视觉。
 

　　机器学习是AI的原点，但有部分人对此也存在认识误区，认为机器人视觉跟AI、人工智能、深度学习捆绑在一起只是为了听起来觉得高端而已。张先生解释道，其实人工智能其实并不复杂，并不是有些人理解的机器和人一样。机器可以处理复杂事物的能力，或者让机器应对不确定性，这其实就是人工智能最底层的技术，而人最大的智慧无非就是随需而动、随机应变。这是张宇先生对人工智能的理解。

　　深度学习

　　深度学习（Deep Learning, DL）是机器学习的技术和研究领域之一，通过建立具有阶层结构的人工神经网络（Artifitial Neural Networks, ANNs），在计算系统中实现人工智能 。由于阶层ANN能够对输入信息进行逐层提取和筛选，因此深度学习具有表征学习（representation learning）能力，可以实现端到端的监督学习和非监督学习。通过多层处理，逐渐将初始的“低层”特征表示转化为“高层”特征表示后，用“简单模型”即可完成复杂的分类等学习任务。

　　机器人视觉

　　提及机器人视觉，不免会想到计算机视觉和机器视觉，很多人会把这三者弄混。计算机视觉是以图片认知为基础的科学，只通过图片识别输出结果，代表企业是谷歌。机器视觉多用于生产线上的质量检测，普遍基于2D识别，被广泛应用于3C电子行业，代表企业是康耐视。机器人视觉，是指不仅要把视觉信息作为输入，而且还要对这些信息进行处理，进而提取出有用的信息提供给机器人。是为了让机器人真正变成“机器人”，而不是机器臂。
 

　　传统的机器臂只是自动化设备，是通过编程处理固定的动作，是不能处理具有变动性事物的能力。微链所做的就是机器人视觉，这要求机器人要拥有3D视觉，能处理三维空间里的三维物体问题，并且具有复杂算法，支撑机器人对位置、动作、轨迹等复杂信息的捕捉，这必须要依赖人工智能和深度学习来完成。

　　认知机器人

　　微链对下一代机器人取名为“认知机器人”。认知机器人通过微链通过2D相机或者3D相机，或者其他的传感器等感知系统采集数据，发送到基于深度学习的WeRobotics认知算法的控制系统，再由控制系统接发送命令到机器臂，机械臂在执行命令时也需要保持高精度和高速度且具有可靠性。认知机器人还需要具备不断学习的功能，无论是做检测还是定位引导，当机器人做的次数越多，伴随着数据的增长变化，机器人的准确性也会越高，这跟人的学习成长能力是类似的。
 

　　软件定义机器人

　　“软件定义机器人”这是微链的口号，也是优势之一，但这并不意味着软件和硬件有何高低之分，软件和复杂的机器人系统不能真正分开。高级工业机器人是复杂的系统，是由硬件和软件与设备和诸如传感器网络、视觉系统、其他高级工业机器人和工厂控制自动化系统等其他系统紧密集成的，所以软件不能被真正分开。张宇认为在未来的发展中，软件和硬件要相互融合，同步发展，这样才能实现对“不确定性”的解决。

　　合作案例

　　微链的视觉机器人技术应用领域非常广泛，包括3C电子、汽车、轮胎、食品医药、科研教育等，张宇也为我们具体列出了三个集成应用合作案例供参考。

　　第一，空调视觉引导机器人

　　利用3D视觉引导工业机器人进行定位组装，来料直接放置传送带上，无需固定和定位，利用3D视觉技术可以精准的识别来料工件的位置，其中3D视觉图像处理到引导时间只需0.1S， 3D视觉引导重复定位精度为0.02mm；实现无人作业，取代原先5个人工，产能效率提升260%。

　　第二，座椅零件抓取搬送

　　此集成项目通过3D视觉识别6个特殊形状的工件在料箱内抓取并放到过度台上，另外两组认知机器人将另外2个工件通过特殊分料器抓取到传送过度台上，工业机器人再将过度台上再同时抓取8个工件放到组合焊接台上。
 

（微链WeRobotics 三维视觉传感器）

　　第三，精密五金3d视觉自动注塑项目

　　在原来的工作状态下，是用人工的方法将物料安放到注塑机里，在进行模具注塑，现在通过应用机器人自动设备，用自动分料设备将物料整齐分开，然后通过机器人，将相应物料安放在固定工位上，实现自动化，智能化。

　　微链科技

　　除了谈论个人对行业的认知以及机器人视觉技术解析，张宇还向我们展示了微链的公司实力及服务体系。微链的前生是做IT的，从16年转入自动化领域，在加拿大温哥华设有研发中心，主要研究深度学习的底层算法，之所以将研发中心设在温哥华，是因为整个北美地区包括加拿大的人工智能底层算法非常先进，研发环境很好且人才较多。