近幾年，3D視覺(jué)感知技術(shù)在移動(dòng)機器人領(lǐng)域的應用正在不斷深入。從棧板識別到導航避障，應用的深入有賴(lài)于技術(shù)的進(jìn)步，而技術(shù)的發(fā)展則有賴(lài)于相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的不斷突破。

銀牛微電子成立于2020年8月，是一家專(zhuān)注3D和AI芯片、模組以及產(chǎn)品設計的高新科技企業(yè)。12月17日，在“中國移動(dòng)機器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會(huì )”上，銀牛微電子發(fā)布了一款全新的3D視覺(jué)導航模組——R132，用于移動(dòng)機器人的避障與物體識別。除了R132外，銀牛微電子國內首款3D視覺(jué)模組C158也于今年11月推出，主要用于移動(dòng)機器人導航與定位。

銀牛3D機器視覺(jué)模組R132

3D視覺(jué)模組：移動(dòng)機器人的“大腦”和“雙眼”

隨著(zhù)移動(dòng)機器人應用場(chǎng)景的不斷豐富，應用端對于機器人的柔性化、智能化需求不斷上升。從激光到視覺(jué)，移動(dòng)機器人感知系統的智能化成為當前業(yè)內探索的重點(diǎn)。

在移動(dòng)機器人領(lǐng)域，視覺(jué)感知技術(shù)主要有兩大用途，一是導航避障，二是末端對接時(shí)的物體識別。

在導航方面，視覺(jué)導航被認為是未來(lái)的主要方向之一。從技術(shù)的角度而言，當前應用較多的2D激光導航，只能檢測到固定平面的障礙物，對于高于或低于此平面物體都是其盲區，3D視覺(jué)技術(shù)則可以克服此缺點(diǎn)，能夠獲取現實(shí)三維場(chǎng)景完整的幾何信息，利用帶有深度信息的圖像來(lái)實(shí)現對于場(chǎng)景的精準的數字化，從而實(shí)現高精度的識別、定位、重建、場(chǎng)景理解等機器視覺(jué)的關(guān)鍵功能。從成本的角度來(lái)看，當前激光傳感器的價(jià)格要遠高于3D深度相機，視覺(jué)技術(shù)的應用正好契合了移動(dòng)機器人廠(chǎng)商降成本的需求。

銀牛微電子聯(lián)合創(chuàng )始人兼副總裁何火高認為，融合導航會(huì )是移動(dòng)機器人未來(lái)發(fā)展的主要方向，其中，3D視覺(jué)技術(shù)不可或缺。

銀牛微電子在11月推出的C158 模組基于其核心NU4000芯片打造，是一款高度集成的產(chǎn)品，在其125mm x 40mm x 27mm的體積內，集成了3D深度、SLAM實(shí)時(shí)定位建圖引擎、及人工智能等功能，這使其支持120fps的2路攝像頭以及6自由度坐標的重定位，能夠實(shí)現實(shí)時(shí)高精度姿態(tài)跟蹤。

銀牛3D機器視覺(jué)模組C158

何火高介紹，C158模組深度分辨率可達1280 x 800 @60fps，感知距離在6m以?xún)鹊木日`差僅為1%，極大滿(mǎn)足了對3D深度性能有高要求的應用場(chǎng)景。此外，其內置的SLAM（實(shí)時(shí)定位與建圖）引擎，有助于傳感器在運動(dòng)過(guò)程中探測并建立環(huán)境模型，可實(shí)現高達100fps幀率的高精度實(shí)時(shí)建圖與重定位。

而針對視覺(jué)導航面臨的易受光線(xiàn)影響等問(wèn)題，銀牛的3D視覺(jué)模組也在最大程度上做了改進(jìn)。

在技術(shù)路線(xiàn)的選擇上，銀牛微電子選擇了雙目視覺(jué)方案，何火高表示：“原因在于雙目立體技術(shù)最接近人眼對外界的感知，在精度、FPS、分辨率、識別距離等方面相較其他路線(xiàn)優(yōu)勢明顯，同時(shí)我們在模組上還加入了紅外鏡頭、紅外激發(fā)射器等，有效解決了依賴(lài)環(huán)境光源、暗光場(chǎng)景表現不佳的問(wèn)題，無(wú)論是在室外光還是在室內黑暗場(chǎng)景中，移動(dòng)機器人都能夠作業(yè)。”

導航避障外，視覺(jué)技術(shù)另一主要應用在于托盤(pán)及料箱位置的二次識別定位。在末端物料取放環(huán)節，料箱放置的位置并不會(huì )很精準，這就需要移動(dòng)機器人具備二次校準的能力，依靠3D相機，結合3D視覺(jué)識別算法識別并定位托盤(pán)和料箱的空間位置，移動(dòng)機器人可實(shí)現精準取貨。

銀牛最新發(fā)布的3D機器視覺(jué)模組R132，深度分辨率可達1280×800@60fps，感知距離達到3m，深度感知精度誤差<2%；視場(chǎng)角達到88°×58°，可有效解決機器人避障與物體識別的行業(yè)痛點(diǎn)。

銀牛3D機器視覺(jué)模組R132除了面向不同環(huán)節應用的針對性設計外，銀牛兩款3D視覺(jué)模組還具備非常強大的AI運算核心，擁有高達2 TOPs的AI運算能力和靈活配置。通用ARM核支持不同應用，可獨立運行系統，減少主控芯片和系統的負擔，提高實(shí)時(shí)性。

3D視覺(jué)是高端制造和智能制造機器人的關(guān)鍵技術(shù)，它賦予了機器人“眼睛和大腦”的三維感知能力，是構建AI智能機器生態(tài)的重要一環(huán)。何火高表示，C158和R132專(zhuān)門(mén)針對中國移動(dòng)機器人市場(chǎng)需求進(jìn)行優(yōu)化設計，作為通用型模組產(chǎn)品，無(wú)論是工業(yè)應用移動(dòng)機器人還是商用服務(wù)機器人，都能夠方便地應用。由于其高度集成的特性，兩款模組將會(huì )大大縮短移動(dòng)機器人的生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，為整個(gè)移動(dòng)機器人行業(yè)帶來(lái)新的變革，賦能移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)升級。

目前，銀牛微電子已與國內多家移動(dòng)機器人企業(yè)展開(kāi)合作，將C158模組落地應用，而R132模組則計劃2022年1月開(kāi)始客戶(hù)送樣。

何火高表示，移動(dòng)機器人行業(yè)正處于高速發(fā)展階段，應用場(chǎng)景將會(huì )越來(lái)越多樣化，其領(lǐng)域也必然越來(lái)越細分，在移動(dòng)機器人的各細分領(lǐng)域，將會(huì )不斷出現獨占鰲頭的“隱形冠軍”。這些企業(yè)能夠深耕于其特定領(lǐng)域，專(zhuān)注技術(shù)創(chuàng )新，貼合用戶(hù)需求，將移動(dòng)機器人在實(shí)際應用中的作用最大限度發(fā)揮，如此一來(lái)，移動(dòng)機器人市場(chǎng)將進(jìn)入良性健康的發(fā)展階段。“國內企業(yè)對于新技術(shù)的學(xué)習和掌握程度非?？?，在發(fā)展3D深度機器視覺(jué)方面有天然的優(yōu)勢，隨著(zhù)工業(yè)4.0時(shí)代到來(lái)，移動(dòng)機器人智能化需求不斷增強，相信3D機器視覺(jué)技術(shù)將在其中扮演著(zhù)重要角色，幫助移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)轉型升級。”

中以強強聯(lián)合，技術(shù)與市場(chǎng)并進(jìn)

C158和R132是銀牛微電子在中國市場(chǎng)率先推出的兩款針對性產(chǎn)品，兩款模組優(yōu)異的性能讓業(yè)內看到了銀牛微電子強大的技術(shù)實(shí)力，這背后除了其團隊在研發(fā)、生產(chǎn)、供應鏈等方面的綜合實(shí)力外，還有銀牛對市場(chǎng)需求的準確把握。

何火高介紹，作為一家初創(chuàng )公司，銀牛微電子起點(diǎn)很高，在成立之初即完成了對全球領(lǐng)先的3D視覺(jué)芯片設計企業(yè)以色列Inuitive的收購。以色列被稱(chēng)為“芯片王國”，Inuitive更是深耕3D視覺(jué)近10年，擁有全球領(lǐng)先的3D深度視覺(jué)芯片，在計算機視覺(jué)、人工智能、光學(xué)、系統架構、嵌入式系統軟件、邊緣計算及芯片設計等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗。

銀牛微電子自身的創(chuàng )始團隊也非常強大，董事長(cháng)兼CEO曲冠誠畢業(yè)于北京大學(xué)，獲軟件工程碩士，中國注冊會(huì )計師，擁有14余年的資本運作經(jīng)驗，先后供職于中國航天科技集團、中信證券、中國國有資本風(fēng)險投資基金和凱橋基金；副總裁何火高畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，并在新加坡國立大學(xué)獲得管理學(xué)碩士學(xué)位，先后供職于英特爾中國、AMD新加坡、上海有線(xiàn)電廠(chǎng)和上海電子通訊設備研究所；首席戰略官白逸畢業(yè)于清華大學(xué)，并在美國賓州州立大學(xué)獲得電子工程碩士學(xué)位，先后供職于PMC-Sierra、新思、英偉達、楷登和凱橋基金。

成立一年時(shí)間，銀?，F在已經(jīng)建立了從研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、市場(chǎng)到商務(wù)拓展等在內的一套完整的客戶(hù)支持體系，形成了銀牛獨有的中以雙向協(xié)作模式， “以色列的技術(shù)+中國本地化的產(chǎn)品和服務(wù)”。當前，結合以色列Inuitive公司的尖端技術(shù)，針對中國市場(chǎng)需求協(xié)同聯(lián)動(dòng)，銀牛微電子已經(jīng)成功邁出了技術(shù)產(chǎn)品化的第一步。

以芯片為基礎，推出系列模組，何火高表示，這是在充分考量市場(chǎng)需求后選擇的方向，“從公司策略上講，模組化的產(chǎn)品是我們今后在國內市場(chǎng)一個(gè)主要方向，因為一般情況下，從芯片到模組再到最終的產(chǎn)品，其實(shí)是一個(gè)非常漫長(cháng)的周期，期間也面臨著(zhù)很多技術(shù)難題，我們將芯片做成一個(gè)通用型模組產(chǎn)品，這樣可以大大縮短移動(dòng)機器人企業(yè)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，將產(chǎn)品更快的推向市場(chǎng)。”

移動(dòng)機器人行業(yè)當前正處于快速的發(fā)展中，產(chǎn)品的更新迭代周期在不斷加快，高度集成的核心部件無(wú)疑將使企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中更為順暢，未來(lái)，為更好的配合企業(yè)的需要，何火高表示：“在傾聽(tīng)客戶(hù)需求的基礎上，我們也會(huì )不斷的去優(yōu)化迭代現有的產(chǎn)品，同時(shí)也會(huì )陸續推出新產(chǎn)品，希望通過(guò)我們的3D視覺(jué)模組，能夠幫助移動(dòng)機器人廠(chǎng)商進(jìn)一步提升產(chǎn)品的穩定性、安全性以及對場(chǎng)景的適應性。”

而關(guān)于公司未來(lái)的規劃，據何火高介紹，包絡(luò )機器人行業(yè)在內，自動(dòng)駕駛、元宇宙交互以及醫療領(lǐng)域將是銀牛微電子接下來(lái)重點(diǎn)發(fā)力的四大市場(chǎng)，因此，除C158模組和R132模組外，針對不同細分行業(yè)，銀牛微電子后續也會(huì )推出有針對性的產(chǎn)品。同時(shí)，以色列的技術(shù)不僅會(huì )在中國落地，在國內研發(fā)團隊建立后，銀牛微電子還將納入國外研發(fā)人才，形成國際化的研發(fā)團隊，將技術(shù)推廣到全球市場(chǎng)。

此外，何火高還提到，未來(lái)銀牛還將與中國幾個(gè)重要的行業(yè)龍頭企業(yè)展開(kāi)戰略合作，或者探討成立合資公司等合作形式，聯(lián)結產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)合作與共贏(yíng)，加速推動(dòng)整個(gè)3D視覺(jué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級。

結語(yǔ)：移動(dòng)機器人的不斷發(fā)展離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同努力，核心零部件技術(shù)的突破往往能夠加速推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品的變革，視覺(jué)技術(shù)當前在移動(dòng)機器人領(lǐng)域的應用正在不斷增多，未來(lái)，伴隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，相信其應用也將會(huì )不斷深入。