視比特機(jī)器人：以持續(xù)創(chuàng)新的AI+3D視覺技術(shù)迎接“柔性化趨勢(shì)”的挑戰(zhàn)
——訪湖南視比特機(jī)器人有限公司CMO周紅譜

文/ 本刊記者 王 玉

擁有業(yè)內(nèi)頂尖的AI +3D視覺技術(shù)的視比特團(tuán)隊(duì)，憑借國(guó)際領(lǐng)先的3D視覺技術(shù)、從制造業(yè)與物流業(yè)柔性場(chǎng)景需求痛點(diǎn)出發(fā)，研發(fā)了基于3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人智能供包揀選快遞包裹系統(tǒng)、多SKU混合無序箱子拆垛碼垛機(jī)器人、移動(dòng)式揀貨補(bǔ)貨機(jī)器人，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白，業(yè)界反響強(qiáng)烈。

2018年，湖南視比特機(jī)器人有限公司（以下簡(jiǎn)稱“視比特”）在倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)落地了行業(yè)首套多SKU混合無序拆垛機(jī)器人；2019年，在工程機(jī)械龍頭企業(yè)燈塔工廠落地了針對(duì)數(shù)千種鋼板切割下料全自動(dòng)分揀系統(tǒng)；2020年，在電商、快遞物流行業(yè)落地了基于3D視覺引導(dǎo)的機(jī)器人智能供包揀選快遞包裹系統(tǒng)、移動(dòng)式揀貨補(bǔ)貨機(jī)器人等多個(gè)核心產(chǎn)品。視比特以AI+3D視覺技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新為核心競(jìng)爭(zhēng)力，憑借國(guó)際領(lǐng)先的3D視覺算法、機(jī)器人柔性控制、手眼協(xié)同融合、產(chǎn)線級(jí)機(jī)器人協(xié)同、工廠級(jí)智能規(guī)劃與調(diào)度等技術(shù)以及高效的解決方案填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)家空白，迅速在智能制造與智慧物流兩大發(fā)展賽道上成功出圈。

成立僅兩年多的時(shí)間，視比特已完成4輪融資，行業(yè)口碑良好，頗受市場(chǎng)關(guān)注。前不久，湖南視比特機(jī)器人有限公司CMO周紅譜接受了本刊記者采訪，介紹了視比特的創(chuàng)立與發(fā)展情況。

攜科技基因出發(fā)

“AI+3D視覺”兩大高科技是視比特與生俱來的基因。

視比特公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來自于國(guó)際和國(guó)內(nèi)頂尖的院校及科研機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器人、3D圖形、云計(jì)算大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域深耕十年以上，在視覺和圖形頂級(jí)會(huì)議上發(fā)表論文數(shù)十篇，擁有相關(guān)專利數(shù)十項(xiàng)，多項(xiàng)研究成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，多次獲得國(guó)家和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。

提及視比特的創(chuàng)立，周紅譜提到，2018年，正值3D視覺和AI技術(shù)爆發(fā)元年，伴隨我國(guó)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程不斷加快，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求迅速增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，除了生產(chǎn)環(huán)節(jié)以外，在分揀、搬運(yùn)、碼垛等物流環(huán)節(jié)的應(yīng)用也在逐步深入。與此同時(shí)，單品種大批量的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向多品種小批量柔性生產(chǎn)模式加速轉(zhuǎn)變，在柔性生產(chǎn)模式下，工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化設(shè)備需要按照生產(chǎn)需求來靈活變化以生產(chǎn)多種型號(hào)產(chǎn)品，在上下料、分揀、搬運(yùn)等環(huán)節(jié)需根據(jù)產(chǎn)品種類的不同實(shí)時(shí)規(guī)劃并完成作業(yè)任務(wù)，而傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備根本無法實(shí)現(xiàn)。在物流領(lǐng)域，物流場(chǎng)景“無邊界、多品種”特性帶來的復(fù)雜性，形成了諸多技術(shù)壁壘。視比特利用3D視覺與AI算法技術(shù)給工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備裝上眼睛、大腦和靈活的四肢，讓工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備更加智能，以更好地賦能智能制造、智慧物流是大勢(shì)所趨。

在技術(shù)創(chuàng)新中不斷突破

周紅譜表示，除了創(chuàng)始人深厚的技術(shù)沉淀外，視比特百人團(tuán)隊(duì)中包括十余名博士，四十多位碩士，強(qiáng)大的科技基因和科技型人才梯隊(duì)建設(shè)讓視比特在技術(shù)研發(fā)方面擁有了其他公司難以匹敵的優(yōu)勢(shì)。

1.全面覆蓋和領(lǐng)先的3D視覺技術(shù)

視比特不僅實(shí)現(xiàn)了3D視覺技術(shù)的全面覆蓋，其精細(xì)識(shí)別技術(shù)、精準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)、空間位姿技術(shù)、學(xué)習(xí)規(guī)劃技術(shù)、柔性交互技術(shù)等方面已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)甚至領(lǐng)先水平，例如：

在精準(zhǔn)識(shí)別技術(shù)方面，面向制造、零售、物流等行業(yè)需求，研發(fā)并實(shí)現(xiàn)了海量物品SKU的準(zhǔn)確、快速、細(xì)粒度檢測(cè)、分割與識(shí)別，多項(xiàng)算法在公開數(shù)據(jù)集上取得并保持優(yōu)異成績(jī)。

在精準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)方面，研發(fā)了國(guó)際領(lǐng)先、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多目視覺高精度尺寸測(cè)量與瑕疵檢測(cè)技術(shù)，非常適合大尺寸工件的精準(zhǔn)、高效測(cè)量與檢測(cè)。

在空間位姿技術(shù)方面，具備完整的基于2D、3D視覺的空間位姿技術(shù)。全系列視覺標(biāo)定技術(shù)大部分已實(shí)現(xiàn)“一鍵”自動(dòng)標(biāo)定；研發(fā)了多種高性能物體位姿估計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了紋理復(fù)雜、遮擋嚴(yán)重、光照變化等情況下的物體位姿精確、穩(wěn)定計(jì)算；研發(fā)了面向相機(jī)快速運(yùn)動(dòng)的高精度實(shí)時(shí)三維重建技術(shù)，極大提高了移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)建圖、定位和導(dǎo)航的精度和速度。

在學(xué)習(xí)規(guī)劃技術(shù)方面，面向工業(yè)、物流等場(chǎng)景中大量存在的復(fù)雜規(guī)劃、決策任務(wù)，研發(fā)了多項(xiàng)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的智能規(guī)劃優(yōu)化算法，如，為智能碼垛機(jī)器人ZeroPack研發(fā)的Deep 3D Bin Packing技術(shù)在空間利用率和決策速度達(dá)到、甚至超過了人類水平。

在柔性交互技術(shù)方面，具備較為完善的手眼協(xié)同軟硬一體化設(shè)計(jì)研發(fā)能力，并且可以滿足各類分揀場(chǎng)景的定制化需求。如，為使無人零售倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人同時(shí)具備訂單揀貨和貨架補(bǔ)貨功能，研發(fā)了吸盤-軟體夾手相結(jié)合的柔性?shī)A具，同時(shí)配備有基于3D視覺的高精度手眼標(biāo)定、基于深度學(xué)習(xí)的“手眼協(xié)同”、“吸夾協(xié)同”精準(zhǔn)控制算法。

2.工業(yè)人工智能平臺(tái)化創(chuàng)新

視比特的視覺和智能技術(shù)已由工作站級(jí)的單點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新，逐步升級(jí)為產(chǎn)線級(jí)、工廠級(jí)的平臺(tái)軟件創(chuàng)新，以軟件平臺(tái)整合標(biāo)準(zhǔn)模塊、推廣核心技術(shù)、定義智能服務(wù)，為產(chǎn)線和工廠的全面智能化升級(jí)賦能。

1）智能視覺機(jī)器人平臺(tái)

視比特研發(fā)的鋼板切割下料全自動(dòng)分揀系統(tǒng)已在工程機(jī)械行業(yè)龍頭企業(yè)落地應(yīng)用

智能視覺機(jī)器人平臺(tái)主要用于視覺引導(dǎo)智能機(jī)器人工作站的快速開發(fā)、部署、維護(hù)和升級(jí)。該平臺(tái)融合了視比特最新研發(fā)的手眼一鍵標(biāo)定、隨動(dòng)標(biāo)定等技術(shù)，無需專業(yè)人員，普通用戶可自主完成標(biāo)定。可通過2D、3D以及深度學(xué)習(xí)等多場(chǎng)景的視覺法模塊的拼接組合，快速實(shí)現(xiàn)需求算法的定制，提供面向集成商客戶的圖形化編程。將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)潔、直觀的三維可視化展示，并可根據(jù)不同場(chǎng)景選擇規(guī)劃出最好的最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過虛實(shí)結(jié)合技術(shù)，完成對(duì)場(chǎng)景的仿真與驗(yàn)證。

2）智能協(xié)同與調(diào)度平臺(tái)

視比特依托在AI、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等領(lǐng)域積累的多年經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際多個(gè)落地項(xiàng)目，建設(shè)以Speedbot-Cloud和Speedbot-Edge協(xié)同的智能協(xié)同與調(diào)度平臺(tái)。

視比特智聯(lián)盒作為Speedbot-Edge的核心融合5G模組，搭載Speed-Hub控制器，以機(jī)器視覺大腦指揮全線、全廠高效工作。Speedbot-Cloud通過Speedbot-Edge收集數(shù)據(jù)，不斷訓(xùn)練強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)模型，圍繞Speedbot-Sensor、Speedbot-Vision、Speedbot-Viz核心技術(shù)，打造在線生態(tài)，不斷將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，保持持續(xù)創(chuàng)新力。

從市場(chǎng)需求中尋找“燃點(diǎn)”

從市場(chǎng)需求出發(fā)解決行業(yè)企業(yè)升級(jí)發(fā)展中的痛點(diǎn)、難點(diǎn)，“做行業(yè)中第一個(gè)吃螃蟹的人”是視比特的重要發(fā)展戰(zhàn)略。視比特用一個(gè)又一個(gè)先進(jìn)高效的解決方案贏得了行業(yè)企業(yè)認(rèn)可。

1.無序拆垛機(jī)器人

在物流行業(yè)，多品類混合碼垛一直是行業(yè)痛點(diǎn)，多種尺寸規(guī)格不同、視覺紋理不同的包裝箱貨品通常碼放在同一托盤上，傳統(tǒng)的拆垛機(jī)器人無法完成精準(zhǔn)的檢測(cè)、分割、識(shí)別作業(yè)，尤其是透明塑料包裝箱貨品的處理更是難上加難。

據(jù)周紅譜介紹，視比特早于全球優(yōu)秀機(jī)器人公司“波士頓動(dòng)力”半年的時(shí)間發(fā)布了面向多品類包裝箱的無序拆垛機(jī)器人——零號(hào)拆垛機(jī)器人（ZeroPick），這款機(jī)器人融合了目前最先進(jìn)的3D視覺、深度學(xué)習(xí)和機(jī)器人規(guī)劃控制技術(shù)，能夠精準(zhǔn)識(shí)別“緊密貼合、紋理線條與邊界線混淆、人眼無法識(shí)別的箱子”，識(shí)別準(zhǔn)確率100%，可識(shí)別數(shù)千種SKU；并能夠快速抓取、準(zhǔn)確拆垛。

目前，視比特的零號(hào)拆垛機(jī)器人（ZeroPick）已在多個(gè)大型電商物流倉(cāng)庫(kù)中應(yīng)用，并已經(jīng)成功交付了多個(gè)3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人無序分揀快遞包裹項(xiàng)目，經(jīng)受住了“雙十一”期間高負(fù)荷作業(yè)測(cè)試，對(duì)上千品規(guī)的飲料箱拆碼垛準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%，抓取節(jié)拍也完勝波士頓動(dòng)力Pick的4.5秒/箱。

視比特的零號(hào)拆垛機(jī)器人（ZeroPick）已經(jīng)受住了“雙十一”期間高負(fù)荷作業(yè)考驗(yàn)，對(duì)上千品規(guī)的飲料箱拆碼垛準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%

視比特推出的基于3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人智能供包揀選系統(tǒng)，可針對(duì)不限規(guī)格、隨意堆疊、混合無序、快速運(yùn)動(dòng)的快遞包裹進(jìn)行精細(xì)化分割、識(shí)別，并進(jìn)行定位抓取，視覺識(shí)別準(zhǔn)確率100%，作業(yè)效率高于人工水平

視比特推出的移動(dòng)式揀貨補(bǔ)貨機(jī)器人，同時(shí)具備訂單揀貨和貨架補(bǔ)貨功能，貨架補(bǔ)貨涉及到不同類型物品（如紙盒包裝、袋裝食品、瓶裝飲料等）在貨架上的整齊放置

2. 基于3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人智能供包揀選系統(tǒng)

面向智慧物流行業(yè)的快遞包裹供包揀選場(chǎng)景，視比特推出了基于3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人智能供包揀選系統(tǒng)，可針對(duì)不限規(guī)格、隨意堆疊、混合無序、快速運(yùn)動(dòng)的快遞包裹進(jìn)行精細(xì)化分割、識(shí)別，并進(jìn)行定位抓取，視覺識(shí)別準(zhǔn)確率100%，實(shí)現(xiàn)高效供包揀選。同時(shí)，針對(duì)膠帶反光、復(fù)雜圖案、面單物體緊密貼合或隨意傾斜擺放等復(fù)雜工況均可準(zhǔn)確快速識(shí)別和精準(zhǔn)抓取供包。該系統(tǒng)作業(yè)效率已在人工水平之上。

3.移動(dòng)式揀貨補(bǔ)貨機(jī)器人

面向新零售及無人倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景，視比特推出了移動(dòng)式揀貨補(bǔ)貨機(jī)器人。該機(jī)器人同時(shí)具備訂單揀貨和貨架補(bǔ)貨功能，貨架補(bǔ)貨涉及到不同類型物品（如紙盒包裝、袋裝食品、瓶裝飲料等）在貨架上的整齊放置。

視比特為此研發(fā)了吸盤-軟體夾手相結(jié)合的柔性?shī)A具，同時(shí)配合基于3D視覺的高精度手眼標(biāo)定、目標(biāo)物體的準(zhǔn)確識(shí)別和位姿計(jì)算、目標(biāo)物體的抓取放置點(diǎn)判斷、基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的“手眼協(xié)同”、“吸夾協(xié)同”放置控制算法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)十種品類物體的敏捷、輕盈、整齊、穩(wěn)定擺放，相關(guān)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。

持續(xù)深耕以贏未來

周紅譜表示，過去，3D視覺技術(shù)及產(chǎn)品基本都是從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，視比特研發(fā)的AI視覺算法，大大降低了對(duì)相機(jī)硬件成本性能要求，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了低成本落地應(yīng)用。AI算法在國(guó)內(nèi)的發(fā)展已處于全球領(lǐng)先水平。隨著3D視覺技術(shù)與產(chǎn)品的成本下降以及AI 算法的深入發(fā)展，用3D視覺和AI算法去解決柔性場(chǎng)景下的作業(yè)難題將會(huì)變得十分普遍，應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)逐步豐富。同時(shí)，我國(guó)人口紅利的時(shí)代已經(jīng)過去，新基建帶來的需求變化將進(jìn)一步重塑工程機(jī)械企業(yè)發(fā)展，該細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)入井噴期；我國(guó)物流和快遞業(yè)仍舊處于快速發(fā)展時(shí)期。因此，用3D視覺和AI技術(shù)來解決人工問題以及行業(yè)企業(yè)發(fā)展中的問題會(huì)成為常態(tài)，未來市場(chǎng)將會(huì)呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。

在3D視覺與AI算法方面，視比特?fù)碛惺澜缂?jí)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，核心底層算法均為自主研發(fā)，并攻克了多項(xiàng)世界性的難題

3D視覺和AI技術(shù)的發(fā)展正在迎來前所未有的市場(chǎng)機(jī)遇，在服務(wù)好終端客戶和物流系統(tǒng)集成商伙伴的同時(shí)，深耕細(xì)分領(lǐng)域，把業(yè)務(wù)做深是視比特的短期業(yè)務(wù)發(fā)展重點(diǎn)；持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)，為行業(yè)企業(yè)發(fā)展賦能是長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)。

1.深耕細(xì)分領(lǐng)域

周紅譜強(qiáng)調(diào)，工程機(jī)械、汽車、物流、快遞是視比特重點(diǎn)深耕細(xì)分領(lǐng)域。

在工程機(jī)械領(lǐng)域，視比特3D視覺和AI技術(shù)已經(jīng)保持了領(lǐng)先性，已落地的鋼板切割下料全自動(dòng)分揀系統(tǒng)可復(fù)制性極強(qiáng)，目前已在工程機(jī)械領(lǐng)域進(jìn)行了大量復(fù)制，并且該系統(tǒng)可廣泛適用于鋼鐵、重工、智能制造等各行業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，市場(chǎng)前景廣闊。

在物流領(lǐng)域，視比特?zé)o序拆垛機(jī)器人、移動(dòng)式揀貨補(bǔ)貨機(jī)器人在行業(yè)里面也處于領(lǐng)先狀態(tài)，市場(chǎng)空間非常廣闊。周紅譜以無序拆垛機(jī)器人市場(chǎng)空間為例進(jìn)行了分析，拆垛作業(yè)繁重、枯燥、重復(fù)性極強(qiáng)，1名拆垛作業(yè)人員的工作效率為400-500件/時(shí)，而1臺(tái)無序拆垛機(jī)器人的作業(yè)效率可達(dá)到人工的2-3倍，并且可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)作業(yè)，其投資回報(bào)周期僅為1-2年，對(duì)于企業(yè)增效降本來說十分有益。

在快遞領(lǐng)域，基于3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人智能供包揀選系統(tǒng)已落地應(yīng)用10余套。我國(guó)快遞業(yè)務(wù)量每年以25%的速度增長(zhǎng)，2020年已經(jīng)超過了800億件，快遞從最初形成包裹到最終到達(dá)消費(fèi)者手中，至少要被分揀3次以上，800億的包裹就會(huì)被分揀2400億次，在快遞行業(yè)的供包工位約有8萬(wàn)人工在作業(yè)，單臺(tái)基于3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人智能供包揀選系統(tǒng)成本為25萬(wàn)左右，也就意味著該系統(tǒng)市場(chǎng)容量為200億，前景非常可觀。

此外，視比特格外重視在質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展，目前大型零部件檢測(cè)技術(shù)已率先在汽車行業(yè)得到應(yīng)用。

2.加大技術(shù)研發(fā)

從長(zhǎng)期發(fā)展來看，“成為AI界的華為”是視比特的發(fā)展目標(biāo)。周紅譜表示，華為非常注重研發(fā)，通過多年技術(shù)沉淀，成為了非常有實(shí)力的公司。在3D視覺與AI算法方面，視比特?fù)碛惺澜缂?jí)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，核心底層算法均為自主研發(fā)，并攻克了多項(xiàng)世界性的難題，視比特要像華為一樣為行業(yè)企業(yè)帶來更多價(jià)值。

視比特非常注重產(chǎn)品研發(fā)，已獲得數(shù)十項(xiàng)發(fā)明專利，且2020年?duì)I業(yè)額已經(jīng)達(dá)到了數(shù)千萬(wàn)。未來，視比特也將會(huì)持續(xù)加大研發(fā)投入，通過3D視覺與AI算法來解決更多柔性場(chǎng)景中面臨的問題，為更多行業(yè)企業(yè)賦能。