隨著人口老齡化和人工智能技術的快速發(fā)展，人形機器人行業(yè)正迎來蓬勃發(fā)展。人形機器人具備智能化、靈活性和多元化的特征，使其更適應各種實際生活場景。這種通用性的提升有助于實現(xiàn)規(guī)模效應，從而降低制造成本，為行業(yè)帶來巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的前景。人形機器人的操作靈活性和擬人化設計使其能夠更好地融入人們的日常生活。這種轉(zhuǎn)變從專用化到通用化，不僅增強了機器人的適用性，還為市場規(guī)模的擴大創(chuàng)造了條件。高性能的“機器眼”在這一進程中顯得至關重要，為機器人提供了優(yōu)越的感知和視覺能力，進而增強其在各類場景中的操作效果。

偉景智能憑借在工業(yè)級立體相機和人形機器人領域多年的技術積累和產(chǎn)品研發(fā)，推出了專為人形機器人設計的專業(yè)視覺系統(tǒng)——ViEye。搭載這一視覺系統(tǒng)后，偉景智能的人形機器人操作系統(tǒng)實現(xiàn)了“眼到手到”的全面覆蓋，完美結(jié)合了平面視覺、立體視覺和機械手控制。該系統(tǒng)旨在為人形機器人提供精準且全面的視覺信息，解決了機器人“腦、眼、手”協(xié)同融合的難題，為機器人賦予了高精度的感知能力，使其能夠更有效地應用于各種場景。這一創(chuàng)新將有助于提升人形機器人在實際應用中的性能和效果。

人形機器人加速發(fā)展，機器視覺愈發(fā)重要

人形機器人在其發(fā)展過程中必須具備對外界環(huán)境的識別能力，這需要借助傳感器來實現(xiàn)對物體的識別和測距，以支持導航、避障、交互等功能。機器視覺作為AI深度學習的一個關鍵應用與技術方向，其本質(zhì)是為機器賦予“眼睛”，通過感知環(huán)境和物體對光的反射來獲取信息。這使得機器人能夠進行物品測量、統(tǒng)計、條碼和文字的讀取，以及缺陷檢測等任務。

市面上的主流人形機器人通常配備先進的機器視覺系統(tǒng)，結(jié)合AI算法和多模態(tài)感知能力，以實現(xiàn)全面的視覺功能。舉例來說，特斯拉的Optimus人形機器人搭載了8個攝像頭，采用了純視覺技術方案，并通過算法處理圖像，實現(xiàn)了物體識別和環(huán)境理解等功能。與此不同，小米的Cyber One和波士頓動力的Atlas則利用3D視覺和其他傳感器相結(jié)合，以實現(xiàn)對周圍環(huán)境的更全面感知。這些先進的視覺系統(tǒng)使得人形機器人能夠更準確地感知和理解周圍世界，為其在不同任務和環(huán)境中的表現(xiàn)提供了強大支持。

可以觀察到，上述提到的機器人立體視距系統(tǒng)主要采用了RGB平面相機與ToF（飛行時間）立體相機的融合方案。ToF方案在工作距離遠、適用場景廣、以及較遠距離精度高方面具有明顯優(yōu)勢。然而，值得注意的是，主流ToF傳感器在分辨率、元件功耗和抗環(huán)境光干擾能力等方面存在一些缺點。

對于人形機器人的視覺系統(tǒng)，我們認為其必須具備一系列特性，包括滿足機器人手操作所需的近距離高精度（在1.5米以內(nèi)需要達到<1mm的精度）、高性能（具備抗強光和強環(huán)境適應性）、高點云分辨率、為連續(xù)操作提供高幀率，以及具備手部高速跟蹤能力（用于高精度手眼伺服）。然而，目前市場上主流的ToF相機在滿足這些需求方面表現(xiàn)相對不穩(wěn)定。為了更清晰地呈現(xiàn)這一觀點，下方提供了對市場主流ToF相機和偉景ViEye的比較圖。

與其他單一視覺系統(tǒng)相比，偉景智能的專業(yè)視覺系統(tǒng)不僅僅包括專業(yè)的相機系統(tǒng)，還整合了平面視覺智能識別、立體視覺精準定位以及手眼協(xié)作動作控制等多個關鍵組成部分。這構(gòu)建了一套完備的機器人視覺系統(tǒng)解決方案，為用戶提供了更專業(yè)的選擇。

相機系統(tǒng)獨樹一幟，讓TA看得清

偉景智能視覺系統(tǒng)的相機系統(tǒng)采用主動雙目視覺原理，不僅實現(xiàn)高精度定位，同時具備對環(huán)境光的高適應性。在面對強光、反光、吸光等物體掃描時，系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定地感知結(jié)果。此外，該視覺系統(tǒng)具備前端智能，有效為機器人本體節(jié)省更多資源。

1、結(jié)構(gòu)緊湊，專為人形機器人設計

人形機器人的架構(gòu)緊湊，因此對各個模塊系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)提出了相對較高的要求。在有限的空間內(nèi)，視覺系統(tǒng)必須具備小巧輕便的特性，以便能夠順利集成到人形機器人的身體結(jié)構(gòu)中。特別是對于人形機器人，更合理的設計是將視覺系統(tǒng)部署在頭部，從而對模塊體積提出了更高的要求。

偉景智能視覺系統(tǒng)采用小型化設計，結(jié)構(gòu)緊湊，雙目相機的瞳距可達到10cm以下。這一小型化設計不僅保證了系統(tǒng)的視野、精度、穩(wěn)定性和可靠性，同時還具有自定義瞳距、工作距離等參數(shù)的特性。這使得視覺系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的應用場景和機器人設計限制進行靈活調(diào)整，具備更高的匹配能力。

2、不懼強光和反光，高清成像

偉景智能視覺系統(tǒng)采用主動雙目視覺，這樣有助于更準確、細致地提取立體數(shù)據(jù)的特征點。因此，該視覺系統(tǒng)不僅具備高分辨率和高幀率的數(shù)據(jù)，還表現(xiàn)出良好的動態(tài)范圍和光照性能，使其能夠在各種光照條件下實現(xiàn)高清成像。

視覺系統(tǒng)在面對強光、反光、吸光等物體掃描時，能夠呈現(xiàn)出穩(wěn)定的掃描結(jié)果。即使在180000Lux的強光場景下，或者在物體存在反光、拋光及吸光現(xiàn)象的情況下，系統(tǒng)仍能夠保持物體數(shù)據(jù)的完整性。偉景智能視覺系統(tǒng)確保人形機器人在各種情況下都能看得見、看得清。

3、前端智能，滿足快速處理需求

偉景智能視覺系統(tǒng)具備前端智能，能夠自主完成物體識別、體積測量、缺陷檢測、路徑規(guī)劃等多項功能，有效為機器人本體節(jié)省更多資源。

偉景智能視覺系統(tǒng)作為機器人的感知系統(tǒng)，能夠為機器人提供豐富的感知數(shù)據(jù)，有助于機器人更好地理解周圍環(huán)境，從而做出更準確、更智能的決策。在物體識別和抓取等任務中，視覺系統(tǒng)能夠協(xié)助機器人快速準確地識別目標物體的位置、形狀和大小等信息，實現(xiàn)精準地抓取操作。

4、搭配RGBD相機，實現(xiàn)高精度抓取

偉景智能視覺系統(tǒng)采用主動式雙目視覺加上RGBD相機，使得系統(tǒng)不僅在獲取物體的空間位置信息時表現(xiàn)出色，同時還能獲取物體的顏色信息，從而更全面地滿足機器人的控制需求。

機器人可以利用RGBD數(shù)據(jù)獲取物體的顏色和深度信息，從而更全面地了解物體的形狀、大小和距離等屬性。在抓取操作中，顏色信息有助于機器人判斷物體是否屬于同一類別，而深度信息則幫助機器人準確確定物體的位置和距離，從而實現(xiàn)更精準地抓取。因此，RGBD數(shù)據(jù)的引入為機器人的感知和決策提供了更多的依據(jù)和支持。

5. 立體視覺系統(tǒng)規(guī)格表

多技術協(xié)同融合，領先的機器人視覺解決方案

ViEye在先進的相機技術基礎上，通過將平面視覺智能識別、立體視覺精準定位和手眼協(xié)作動作控制等多項技術協(xié)同融合，構(gòu)建了領先的機器人視覺解決方案。具體而言：

第一步是通過平面視覺進行物體識別，利用深度學習和模式識別等技術，系統(tǒng)能夠自動識別圖像中的物體、場景和人臉等特征，從而實現(xiàn)對圖像內(nèi)容的理解和分析。偉景智能通過深度學習和統(tǒng)一管理積累了豐富的機器人識別信息，形成了強大的視覺系統(tǒng)認知庫。

第二步是通過立體視覺實現(xiàn)精準定位。一旦識別出目標物體，系統(tǒng)可以同時控制機器人的“眼睛ViEye”獲取高精度位置信息的點云數(shù)據(jù)。偉景智能采用領先的相機技術，可以輕松適應各種不同形狀和表面特征的物體。

第三步是在機器人的動作過程中，視覺系統(tǒng)能夠?qū)崟r跟蹤機械手，協(xié)同實現(xiàn)對動作的精準控制，例如抓取、放置、移動物品等。結(jié)合偉景智能擁有的專利機械手技術，偉景智能視覺解決方案實現(xiàn)了“平面視覺到、立體視覺到、手到”的全方位協(xié)同。

關于偉景智能和偉景機器人

北京偉景智能科技有限公司（英文名“Vizum”）成立于2016年，是一家專注于立體智能視覺和機器人技術的人工智能公司。公司以立體視覺工業(yè)相機和人形機器人為核心產(chǎn)品，致力于研究、開發(fā)和生產(chǎn)。作為國家級高新技術企業(yè)和北京市專精特新中小企業(yè)，偉景智能擁有完整的3D立體智能相機解決方案和智能機器人生產(chǎn)線。公司全面覆蓋自主核心算法、軟件、硬件以及行業(yè)系統(tǒng)解決方案，形成了全產(chǎn)業(yè)價值鏈。

偉景智能自主研發(fā)的高精度3D立體智能相機廣泛應用于各類機器人和智能檢測平臺。公司已申請超過百項知識產(chǎn)權(quán)，成功運用于工業(yè)自動化、智慧礦山、鋼鐵冶金、鐵路、農(nóng)業(yè)等多個行業(yè)。擁有超過300種落地化智能視覺開發(fā)項目，為100多家客戶提供服務。

陜西偉景機器人科技有限公司（ViHero）是偉景智能的全資子公司，是國內(nèi)領先的智能機器人自研企業(yè)。專注于智能人形機器人和立體智能視覺系統(tǒng)的研發(fā)和應用，產(chǎn)品包括智能機器人、智能人形手、采摘機器人等多款智能產(chǎn)品。

偉景智能將持續(xù)致力于推動工業(yè)級立體視覺和人形機器人技術的創(chuàng)新，為行業(yè)提供高效、智能的解決方案。公司將與客戶緊密合作，為國家的自主創(chuàng)新和智能制造發(fā)揮重要作用。

審核編輯 黃宇