机器人视觉给予机器人自主决策的能力

工业视觉中，机器人视觉领域在技术和商用程度上均有较好的表现。本文从机器人视觉的市场需求、技术原理以及发展趋势三个层面，深入浅出地阐述了机器人视觉在工业智能进程中的重要地位。工业视觉是当前工业领域应用较广的 AI 技术，主要用于质量检测、尺寸测量、缺陷检查、识别和定位等，在汽车和电子 3C 制造业中应用广泛。而在工业视觉中，机器人视觉领域在技术和商用程度上均有较好的表现。

本文从机器人视觉的市场需求、技术原理以及发展趋势三个层面，深入浅出地阐述了机器人视觉在工业智能进程中的重要地位。

工业机器人需要替代更多重复性的、生产环境恶劣的劳动，而机器人视觉可使工业机器人拥有感知和决策能力，以适应更多“机器换人”的生产场景。工业机器人可通过双目或多目技术、激光相机技术、三维传感器技术等实现智能的视觉功能，进而摆脱人为操控限制，大幅提高生产效率。

目前工业机器人处在增加视觉、触觉等感知力的阶段，未来将向着AI＋AR的方向发展。AI能够提高机器人识别的准确率，AR保证了机器人的感知力，更好的与人协作。

首先问大家一个问题，平时住在家里最让你头疼的一件事是什么？对于有两个孩子的我来说，最头疼的是每次回到家里，都要面对孩子弄得一团糟的房间，而每次收拾这个房间，重复的劳动让我累觉不爱，相信很多人都跟我有一样的烦恼，那你们希不希望有个智能的机器人能替你收拾这个房间呢？

但现在市面上没有这个机器人，那视频里的机器人是怎么做到的？实际是旁边有个人通过一个遥控手柄一点一点地控制这个机器人把所有的事情做成，干了几个小时，甚至比人亲自做的时间还长。那机器人离我们想象中的未来机器人差了些什么？还差感知世界的能力和作出自我决策的能力，也就是相当于有了手臂和身体，但没有眼睛和大脑，这个机器人不具备智能。其实我们在家里可以一边听音乐一边干活，并不是那么枯燥，但在工厂里，工人要面对的是焊接的粉尘扑面而来，是打磨飞溅的火花甚至铁屑环绕身体，是旁边金属性的撞击刺痛耳膜，这些都会对人的身体造成永久的伤害。

这就是为什么现在 90 后、00 后，宁可领个并不高的工资，也要待在办公室或宅在家里，哪怕再高的工资都不愿意去工厂，或者可能这个年轻人干了半年就辞职了，或者心情不好导致工件质量出现问题，所以在工厂环境里，更需要工业机器人把人类从恶劣的环境里解脱出来，用工业机器人替代人去干焊接、打磨、搬运重物这些繁重的工作，而把人的智能发挥到最大程度。

然而在通用工业领域件尺寸并不固定，可能今天来了一个一米的工件，明天客户要求你做一个半米的工件，原先的工业机器人的程序就不能用了，或者今天的物流是个箱子，明天是个柔性的塑料袋，而且随机地放置，这些问题都不能让不够智能的机器人来解决。

那解决这些问题要通过什么？就像前面的视频里，需要一个遥控手柄，在机器人行业里实际就是个操纵盒，告诉机器人要走一米的长度，或者半米的长度。而如果换了一个物件，人不去盯着它，就会像盲人摸象一样，机器人不知道要做什么事，很有可能把这个工件做错。那怎么解决这个问题？我们提出的解决思路是给工业机器人一双慧眼。

什么是慧眼？慧眼就是智能的视觉，我们给机器人智能的视觉，机器人就具备了柔性的能力。工业机器人在工业中经常要解决三维的问题。刚才所说的是一只眼睛，只能看到二维的世界，在三维到二维的过程中损失了一个深度信息，而我们要做的就是利用双目或者多目的方法把丢失的信息找回来，用两个摄像头从不同的角度去看，可以把特征匹配起来，把二维又重构成三维，甚至用多目的方法会比人的眼睛更加出色、更加智能。

而线的问题上，打一个横的激光可以获得一个线上物体的三维位置，而把这个线通过运动扫描就可以获得完整物体的三维位置，通过这个物体的三维位置加以我们的算法，就可以告诉机器人应该怎么做这件事。接下来跟大家分享一下工业机器人的发展趋势，工业机器人上世纪中代就已经开始发展，最早期经历了第一代机器人，也就是现在使用的主流，机器人需要教它怎么干，它才知道怎么干，这种使用已经受限了。

现在机器人正处在第二个阶段，就是增加视觉乃至触觉等一系列的传感的方法，让这个机器人更加智能，更加具有柔性。而接下来我想给大家展望一下未来机器人的模样，就是我们期望的主流，要提高它的智能、做自主的决策。而通过 AR 使得人和机器人相互作用，可以达到更加智能的效果，我们说的机器换人并不是把人完全用机器人替掉，而是人干人最适合干的工作、更智能的工作，机器干重复的有伤害性的工作，而人机协作是未来的一个大方向。

我们通过 AR 的方式，可以让人的智能发挥非常好的作用，人看见机器人将要做的工作，只需要给个指示告诉机器人，1 号 2 号工件应该怎样装配，大大发挥人的智能性。而拧螺丝甚至焊接这种伤身体的工作，重复性劳动的工作由机器人来干，通过 AR 和机器人技术的结合，会让我们的未来世界中机器人应用更加广泛。