重磅发布!伟景智能推出人形机器人专用立体视觉系统ViEye

2023-12-05 15:32:26爱云资讯

随着人口老龄化和人工智能技术的快速发展,人形机器人行业正迎来蓬勃发展。人形机器人具备智能化、灵活性和多元化的特征,使其更适应各种实际生活场景。这种通用性的提升有助于实现规模效应,从而降低制造成本,为行业带来巨大的发展潜力和广泛的前景。人形机器人的操作灵活性和拟人化设计使其能够更好地融入人们的日常生活。这种转变从专用化到通用化,不仅增强了机器人的适用性,还为市场规模的扩大创造了条件。高性能的“机器眼”在这一进程中显得至关重要,为机器人提供了优越的感知和视觉能力,进而增强其在各类场景中的操作效果。

伟景智能凭借在工业级立体相机和人形机器人领域多年的技术积累和产品研发,推出了专为人形机器人设计的专业视觉系统——ViEye。搭载这一视觉系统后,伟景智能的人形机器人操作系统实现了“眼到手到”的全面覆盖,完美结合了平面视觉、立体视觉和机械手控制。该系统旨在为人形机器人提供精准且全面的视觉信息,解决了机器人“脑、眼、手”协同融合的难题,为机器人赋予了高精度的感知能力,使其能够更有效地应用于各种场景。这一创新将有助于提升人形机器人在实际应用中的性能和效果。

人形机器人加速发展,机器视觉愈发重要

人形机器人在其发展过程中必须具备对外界环境的识别能力,这需要借助传感器来实现对物体的识别和测距,以支持导航、避障、交互等功能。机器视觉作为AI深度学习的一个关键应用与技术方向,其本质是为机器赋予“眼睛”,通过感知环境和物体对光的反射来获取信息。这使得机器人能够进行物品测量、统计、条码和文字的读取,以及缺陷检测等任务。

市面上的主流人形机器人通常配备先进的机器视觉系统,结合AI算法和多模态感知能力,以实现全面的视觉功能。举例来说,特斯拉的Optimus人形机器人搭载了8个摄像头,采用了纯视觉技术方案,并通过算法处理图像,实现了物体识别和环境理解等功能。与此不同,小米的Cyber One和波士顿动力的Atlas则利用3D视觉和其他传感器相结合,以实现对周围环境的更全面感知。这些先进的视觉系统使得人形机器人能够更准确地感知和理解周围世界,为其在不同任务和环境中的表现提供了强大支持。

可以观察到,上述提到的机器人立体视距系统主要采用了RGB平面相机与ToF(飞行时间)立体相机的融合方案。ToF方案在工作距离远、适用场景广、以及较远距离精度高方面具有明显优势。然而,值得注意的是,主流ToF传感器在分辨率、元件功耗和抗环境光干扰能力等方面存在一些缺点。

对于人形机器人的视觉系统,我们认为其必须具备一系列特性,包括满足机器人手操作所需的近距离高精度(在1.5米以内需要达到<1mm的精度)、高性能(具备抗强光和强环境适应性)、高点云分辨率、为连续操作提供高帧率,以及具备手部高速跟踪能力(用于高精度手眼伺服)。然而,目前市场上主流的ToF相机在满足这些需求方面表现相对不稳定。为了更清晰地呈现这一观点,下方提供了对市场主流ToF相机和伟景ViEye的比较图。

与其他单一视觉系统相比,伟景智能的专业视觉系统不仅仅包括专业的相机系统,还整合了平面视觉智能识别、立体视觉精准定位以及手眼协作动作控制等多个关键组成部分。这构建了一套完备的机器人视觉系统解决方案,为用户提供了更专业的选择。

相机系统独树一帜,让TA看得清

伟景智能视觉系统的相机系统采用主动双目视觉原理,不仅实现高精度定位,同时具备对环境光的高适应性。在面对强光、反光、吸光等物体扫描时,系统能够保持稳定地感知结果。此外,该视觉系统具备前端智能,有效为机器人本体节省更多资源。

1、结构紧凑,专为人形机器人设计

人形机器人的架构紧凑,因此对各个模块系统的机械结构提出了相对较高的要求。在有限的空间内,视觉系统必须具备小巧轻便的特性,以便能够顺利集成到人形机器人的身体结构中。特别是对于人形机器人,更合理的设计是将视觉系统部署在头部,从而对模块体积提出了更高的要求。

伟景智能视觉系统采用小型化设计,结构紧凑,双目相机的瞳距可达到10cm以下。这一小型化设计不仅保证了系统的视野、精度、稳定性和可靠性,同时还具有自定义瞳距、工作距离等参数的特性。这使得视觉系统能够根据具体的应用场景和机器人设计限制进行灵活调整,具备更高的匹配能力。

2、不惧强光和反光,高清成像

伟景智能视觉系统采用主动双目视觉,这样有助于更准确、细致地提取立体数据的特征点。因此,该视觉系统不仅具备高分辨率和高帧率的数据,还表现出良好的动态范围和光照性能,使其能够在各种光照条件下实现高清成像。

视觉系统在面对强光、反光、吸光等物体扫描时,能够呈现出稳定的扫描结果。即使在180000Lux的强光场景下,或者在物体存在反光、抛光及吸光现象的情况下,系统仍能够保持物体数据的完整性。伟景智能视觉系统确保人形机器人在各种情况下都能看得见、看得清。

3、前端智能,满足快速处理需求

伟景智能视觉系统具备前端智能,能够自主完成物体识别、体积测量、缺陷检测、路径规划等多项功能,有效为机器人本体节省更多资源。

伟景智能视觉系统作为机器人的感知系统,能够为机器人提供丰富的感知数据,有助于机器人更好地理解周围环境,从而做出更准确、更智能的决策。在物体识别和抓取等任务中,视觉系统能够协助机器人快速准确地识别目标物体的位置、形状和大小等信息,实现精准地抓取操作。

4、搭配RGBD相机,实现高精度抓取

伟景智能视觉系统采用主动式双目视觉加上RGBD相机,使得系统不仅在获取物体的空间位置信息时表现出色,同时还能获取物体的颜色信息,从而更全面地满足机器人的控制需求。

机器人可以利用RGBD数据获取物体的颜色和深度信息,从而更全面地了解物体的形状、大小和距离等属性。在抓取操作中,颜色信息有助于机器人判断物体是否属于同一类别,而深度信息则帮助机器人准确确定物体的位置和距离,从而实现更精准地抓取。因此,RGBD数据的引入为机器人的感知和决策提供了更多的依据和支持。

5. 立体视觉系统规格表

多技术协同融合,领先的机器人视觉解决方案

ViEye在先进的相机技术基础上,通过将平面视觉智能识别、立体视觉精准定位和手眼协作动作控制等多项技术协同融合,构建了领先的机器人视觉解决方案。具体而言:

第一步是通过平面视觉进行物体识别,利用深度学习和模式识别等技术,系统能够自动识别图像中的物体、场景和人脸等特征,从而实现对图像内容的理解和分析。伟景智能通过深度学习和统一管理积累了丰富的机器人识别信息,形成了强大的视觉系统认知库。

第二步是通过立体视觉实现精准定位。一旦识别出目标物体,系统可以同时控制机器人的“眼睛ViEye”获取高精度位置信息的点云数据。伟景智能采用领先的相机技术,可以轻松适应各种不同形状和表面特征的物体。

第三步是在机器人的动作过程中,视觉系统能够实时跟踪机械手,协同实现对动作的精准控制,例如抓取、放置、移动物品等。结合伟景智能拥有的专利机械手技术,伟景智能视觉解决方案实现了“平面视觉到、立体视觉到、手到”的全方位协同。

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