• April 28, 2024

【熊蓉 手機】字節跳動 |罕見投了一位女教授 |浙江大學熊蓉教授團隊受邀出席2021CAIRDC並做智能移動 |

熊蓉教授,系國家科技部重點專項智能機器人專家組專家,RoboCup國際理事會理事,浙江省機器換人專家組專家,浙江大學機器人實驗室主任。日前,她世界機器人大會邀請,做了題為《智能移動機器人技術及應用》主題演講,提出智能移動機器人“無軌導航”研究,引人關注。

長達十多分鐘發言中,熊蓉教授我們梳理了我國製造業機器人研發現狀和節點,其中既有她於國際機器人產業發展深度理解,有國內機器人產業發展前景和重點方向思考分析,乾貨多,值得您花時間閲讀。

尊敬各位領導,各位嘉賓,大家下午!感謝組委會邀請,我來於浙江大學控制學院機器人實驗室,今天主要為大家介紹我們機器人方面做一些工作,其中介紹智能移動機器人有關技術。

之前關於機器人背景,各位嘉賓講得很多了,這裏我只做一個介紹。基於市場驅動技術發展,目前機器人產業成為各個國家戰略型新興產業。我是2000年開始事機器人研究,當時有讀到2001年《世界週刊》一篇報道,文中卡耐基梅隆大學教授預測“機器人產業會超越IT資訊產業”,而那時是IT時候。後到了2013年,中國迎來了機器人產業爆發。1956年第一台工業機器人誕生並應用到汽車領域,到現在我們有了多類型機器人,且應用到了包括工業、外空探測、軍事、醫療手術、康復各行各業裏,機器人社會各個領域滲透。

但是我們發現,這些機器人應用過程中無論是形態上是智能上,有很多侷限性,因而現在很多研究機構機器人企業研究各種各樣輕型機器人。如工業中能夠人交互協作機器人,或原來人車分離結合在一起,以及一些仿生機器人。關於這些機器人,它們外部形態外,有一個問題,內部智能性。智能化是新一代機器人核心特徵,於腿機器人來説,不管是讓它適應地面,實現動態移動控制;還是家庭服務中,實現作業任務移動,以及物體操作;或是人機交互中,人臉、人體進行識別,進而識別人情緒,開展對應交互;以及工業中人機協同作業和康復、助殘中人機協同作業,有如何讓機器人自主地學習技能,並泛化作業內容中實現……以上這些是當前研究熱點。但整體來説,其中關鍵是如何讓機器人變得智能。

關於智能,我們提到兩個核心問題:一是感知,一是控制。獲得環境和自身信息,然後基於感知進行伺服控制,兩者之間關聯,形成一個閉環系統。通過這兩個作業,我們要使得機器人系統有適應性,能夠適應各種環境,適應各種操作對象以及各種地形。

基於本人計算機背景,我們實驗室2000年開始,主要關注於機器人智能化方面。17年發展過程中,我們發展方向主要概括三個:如何進行智能操作、智能移動和智能運動。下面我地介紹一下實驗室智能操作和智能運動方面一些成果,然後介紹一下智能移動方面做各項工作。

操作是工業機器人基本功能需求。但是工業機器人進入到現在,需要滿足柔性製造發展來看,機器人智能性提出了需求,即能否通過各種各樣傳感器來感知其作業對象並進行在線作業;而於服務機器人來説,它一個技術要求。因而不管是工業機器人是服務機器人,人機協作是一個發展趨勢。這意味着,我們機器人需要具有感知能力,去感知它交互對象及意圖,然後來規劃自己運動。於是,2008年到2011年間,我們國家863重點課題支持下,做了一個乒乓球機器人,其實質是解決智能操作問題。它主要通過某個對象識別、定位,來考慮如何安排自己運動,即機械臂運動軌跡進行預測,然後規劃出機器人全身運動,這是在線、規劃,並且要保證這個手臂作業時動態控制。該成果於2011 年10月發佈,得到了國內外肯定。包括英國路透社、美國美聯社,以及美國國家地理頻道去年開設一個名Nothing Impossible節目,來到實驗室做了專題報道,有很多人慕名前來和這款機器人打。(看圖)這第一位來和它打老先生,某雙蛇發球器總,小打乒乓球。我們當時生產了兩款這樣機器人,他們之間可以進行打。但是機器人間對打不及於他們人類打,這是因為機器人是可控,像人類會有、速度,所打球會帶有旋轉性。同時,於我們最初定義製造一款仿人機器人,所以這款乒乓球機器人能走路,只不過它速度和國際上相比有差距。這款機器人主要解決是如何利用它全身關節,來保證控制及作業精確性。(看圖)這是工博會上,萬鋼部長和它打,這些是863成果20週年彙報上一些照片。

這個作業完成後,我們這一技術應用到了工業領域。該領域裏,涉及到物品揀。(看圖)這是我們某企業做幾套自動化單元,當中有涉及到耳機這樣且沒有什麼紋理物品,我們要地識別它位置,然後規劃機械臂運動實現抓取,進而去適應對象、插件。(看圖)我們一個工作台臨時推到機械臂面前,它能夠1分鐘內完成標定,然後開始作業(ICT焊接對精度要求),這解決了工業上人機標定作業和機械臂標定時需要大量專業人員和大量時間問題。

另外我們開展了進一步研究,即我們是有少量旋轉球,但其實在很多現實領域裏,會涉及到有大量旋轉事物,比如軍事抗、航空航天領域裏有這對象作業需求。那麼帶有旋轉情況下,如何預測它軌跡,變得。因此,國家自然科學基金支持下,我們於2012年開始了這方面工作。從最初對球(我們是球作為一個對象)上標誌識、跟蹤來估計它轉狀態,第一次實現機器人旋轉球接打;到後來我們模型進行肌理分析,結合視覺學習,建立模型,目前大家看到不用看球上任何標示,完全它位置,能做出軌跡預測來實現機器人對球接打。而眼下,我們正在進一步研究是如何能讓機器人球打回到我們需要地方,目前我們完成了對球旋轉建模即能夠接住球,下一步是要球打到需要位置上。

除此之外,智能操作方面,我們研究如何簡化機器人編程專業需求。現在機器人編程,需要專業人員進行,可於很多中小企業來説,缺乏這方面人員,同時作業柔性,需要改變程序來適應。ABB、KUKA這方面做了很多工作,如開發試教程序。而我們做是如何讓它完成一些高層任務學習,如裝配一個手電筒,裝配一個開關。我們通過人來進行演示,我們去觀察人動作,包括物體操作以及操作後效果,然後一分鐘內生成機器人程序,讓其來實現。剛才大家看到手電筒和開關裝配,你可以任意地調整自己裝配方式。

剛才我們看到腿足式運動,主要是解決輪式、履帶式移動時有些地面無法到達問題,國際上有很多這方面研究,包括模擬人雙足,模擬鹿、馬、豹子四,還有如蟑螂六。而我們研究主要是如何能夠跳得、跳得且能降低它能效,所以2012年開始,我們一個彈性驅動關節着手,來考慮能量存儲利用、關節損耗降低,進而研發了這個能夠彈跳單腿機器人,目前它是國際上跳躍度、能耗量一款機器人。此基礎上,兩年我們研發了一款雙跑跳機器人,其速度達到了3.6公里/時,雖然現在它只是在跑步機上跑,但計劃明年上半年可實現操場上跑跳。去年我們接到企業委託,研發了一款名“赤兔”四機器人,它BIGDOG類似。所是,“赤兔”採用是電機驅動而非液壓驅動,因而行走速度上實現了6公里/時,和液壓驅動相比有差距,但和波士頓動力後來研發電機驅動相比,速度基本類似。同時,該款機器人能夠關節感知、控制來實現不地面適應,還包括了實現跑跳能力。

提出移動需求不是工業界,而是服務機器人領域。這是因為服務機器人需要環境中各個地方作業,它是服務機器人能力。而工業機器人柔性製造發展,提出了關於移動車子需求,(看圖)如左邊是KUKA設計移動車和機械臂合作矩陣型工作單元。同樣,很多工廠於物流搬運需求,移動機器人發展提出了需求。

我們智能移動領域,主要關注是“無軌導航”。傳統工業上使用機器人是依賴於環境中建立導軌或者標誌,通過檢測識別來實現自主移動。但其存在問題是,如果到了一個環境,要依賴人工佈置標註,而若是身處家庭環境或室外環境,我們是做到這樣部署。工業上是如此,企業生產線需要調整,如我們某家合作企業,他們產線每個月要進行調整,不能總是地上標誌揭下來進行佈置,因而大家希望機器人能夠沒有環境標識情況下實現導航,我們稱“無軌導航”。它面臨挑戰主要有以下四個方面:

一、環境地圖構建。今天,應用場景擴散,我們會面臨很多環境,且機器人定位精度要求,這當中會涉及到有關大範圍環境地圖高精構建問題,且要實現機器人大環境裏,能夠滿足精要求下定位需求;

二、環境中間有各種動態變化,比如環境中很多人車,這是即時變化;而這輛車早上停這裏、晚上開走了,或者有堆物料放在工廠這個角落、一個時後運走了……這些我們稱變化;還有如季節、氣候長期變化;

三、環境中有很多物體,是室外導航來説,需要這些物體能有敏鋭認知;且很多情況下,我們會面一些人機場景,這需要我們機器人能這樣環境裏現、、安全地移動。

智能移動而言,有一個特例叫做無人駕駛,它面向對象是,面向環境是。但是拋開無人駕駛,我們機器人可能面對是各種對象,有陸地上通行、空中飛行、水下,以及有陸地上各種腿移動機器人。我們它很多運行過程中面向環境稱Off-the-road,這當中可能有很多綠化,沒有GPS信號,沒有人做交通管理……而我們所作,讓機器人能夠這些情況下,實現自己智能導航。

我們2004年開始,做二維環境地圖構建和定位導航,這部分技術2010、2011年時,並且運用到了兩個產品中去。(看圖)這是當時我們二維激光畫出的地圖,機器人能夠這個地圖,依賴自身傳感器進行定位,並規劃自身路徑適應環境變化,避開有關障礙物,實現、安全、導航。

同時,幾年我們重點關注於室外機器人地圖構建和定位導航。進行這方面研究時,沒有像Velodyne旋轉傳感器,且我們來説,它當時出的64線了。於是我們自己搭,幾個SICK激光傳感器搭建了一個雲台,加上一個全景,激光信號和相機信號融合起來,構建出一個全環境。但操作過程中,我們發現了一個問題,即機器人移動速度激光旋轉速度時,直接它們數據合成,會產生變形。且如果車輛行駛,和Velodyne速度相近,會存在這樣問題。那麼如何去矯數據變形,確保後面定位性,成了我們需要解決問題。而現在,這個問題解決了,我們能激光合成數據形成一個數據,其中包含了數據模型怎麼表示,以及它這種定性和如何進行匹配合成。和國際上NDT相比,我們產品收斂率和收斂時間上表現。(看圖)這是原本室內、地圖,看不清楚圖中那個問號是什麼,矯正後我們能地看到它是個帶問號凳子。此處,我們談是範圍環境地圖以及所涉及精構建,其數據量,因而後期如何控制地圖的複雜度,是否每一幀數據放入進去,成為了一個問題。假如我們某個區域內走動,會得到一個數據規模。而現在方式構建地圖,其數據規模和路徑呈現出非線性關係,那我們能否其我們檢測範圍形成某種關係?要知道檢測範圍增長,數據量增長。但是一個重複地方,有些數據是無需採集,只有到了某些地方,產生了數據,才有加入進來。這一方面,我們提出信息桑評估量化方式來操作。與其他方法是,我們並不是後一幀才去考慮是否加入,而是所有數據進行評估後,保留其中信息量數據,去除掉那些信息量數據,包括減少它節點和,從而確保了定位時性。

我們智能移動領域做第三塊工作,主要是研究如果用視覺來進行室外環境運行話,那麼如何來適應周邊環境變化?因為於視覺傳感器來説,它優點是成本低,國外有提出一個算法——ORBSLAM,很多企業,包括我學生。但我們使用中會發現,它複性比,它沒有進行閉環檢測時,偏差還是;第二,環境發生變化時,定位效果會變得;第三,它計算複雜度。所以於我們來説,解決如何環境和周邊環境變化中降低計算複雜度問題。此,我們認為主要於它採用是全局地圖,即是全局。於定位而言,是沒做到全局,所以我們提出了全局建拓撲、局部建相幾何視覺地圖方式,進行定位時,我們去融合地圖、融合底層、融合特徵匹配並維持它們之間。於可能是因為環境變化造成定位效果問題,考慮如何這個變化數據加入進去,且怎樣通過這些增加變化數據來適應周邊環境變化。(這裏怎麼加用到我們之前説方法。)此,我們浙大玉泉校區做了三天21次測試,orbslam 相比,我們定位精度大大提高,原來方差3.762米降到了0.5米以內;第二,計算的複雜度降低了,實現了一個常數複雜度定位;(看圖)第三,我們右邊這張圖可以看到,有記憶模式下我們能大大提高其定位準確率,但於一些特別複雜效果來説,現在不能完全解決。(看圖)如這張圖定位失敗率是,差不多達到0.5,這主要是因為其大面積是路,且路上環境變化,車子移動,因而關於這方面學習效果還需要進一步提高。

(看圖)這是我們京東做室外無人送貨車,如果有話,您可到世界機器人大會展區去看看,這是我幾個學生自主創業成立杭州迦智科技有限公司做,他們主要是做室內外物流機器人。這裏面運用到了我們前面説一部分技術,即適應範圍環境,並適應環境中各種動態變化。我們它應用到了四旋翼飛行器和四機器人系統裏去,讓它能完成一些智能作業,(看圖)這是2015、2016年參加空中機器人賽時場景,當時得到了2016年亞太賽區冠軍,並且獲得了組委會高度表揚——“Zhejiang University has currently set the performance level for all IARC teams”。

綜上,我們工作主要人工智能技術和機器人技術結合起來,去實現智能移動、智能操作和智能運動。目前移動這方面技術,它成熟度,所以正在實驗室技術研究產品化發展;但是適應性方面來説,還存在很多問題,還需要進一步技術和產品兩個方面去研究,從而確保它現實運用中可靠性和定性。

人手不夠怎麼辦,上海上工業機器人透露新生機

中國進製造業版圖裏:中國自2013年開始成為全球工業機器人第一市場;上海市重點產業機器人密度高達383台/萬名工人,是全國平均水平1.5倍。機器人主力軍自動化智能工廠是一個系統工程,於每個行業、企業…

工業智慧物流主題,高校機器人頂級賽事落幕

近日,第十七屆全國大學生智能汽車競賽航天智慧物流總決賽暨第三屆“航天杯”移動機器人AI創新技術挑戰賽線上舉辦。比賽吸引了來全國各地高校230餘支大學生隊伍參加,中國計量大學團隊獲得冠軍,浙江工業大學團隊獲得亞軍,…

摘要:”伊諾”機器人搭載有一對雙目攝像機,可以模仿人雙眼,室內環境下獲取障礙物信息。現基於立體視覺原理,建立起圖像物理座標空間三維座標關係,形成基於視覺顯著性立體區域匹配算法,獲取障礙物信息,建立室內環…

智慧物流相關產品和技術落地,需克服難題。

製造業智慧物流迎來千億市場,前景光明

國內某汽車零部件企業生產基地裏,數台AGV(移動機器人)正在有條不紊地開展工作:其中兩台原材料供應商送貨車上卸下,並轉移到零件存儲區存放起來;另外幾台零部件儲存區取出然後生產線“投餵”……

投資界獲悉,機器人公司杭州迦智科技有限公司(簡稱“迦智科技”)發生多項工商變更,新增投資人是字節跳動、聯想創投關聯公司。值得一提的是,這是字節跳動一年以來投第三家機器人公司,此前不但兩次投了雲鯨智能,美團搶投了盈合機器人。

今年以來,機器人賽道,一筆筆大額融資誕生——達闥機器人、梅卡曼德、高仙機器人、極目機器人、未來機器人…..身後出現紅杉中國、IDG資本、瓴創投、榕資本、源碼資本、五源資本、君聯資本、聯想創投、啓創投、藍馳創投、光速中國、中金資本、華登國際知名VC/PE身影。王興直言,機器人目前是美團投資關鍵垂直領域之一。

繼美團掃貨機器人後,字節跳動出手了。

天眼查顯示,杭州迦智科技有限公司近日發生多項工商變更,投資人新增字節跳動關聯公司北京量子躍動科技有限公司、聯想創投關聯公司天津聯想海河智能科技產業基金合夥企業(合夥),主要人員新增包秀豔人,方彥彬人退出。

其實,這不是字節跳動機器人領域第一次出手。早在2020年,字節跳動兩次投資機器人公司雲鯨智能——第一次是2020年4月源碼資本一起領投,第二次是去年6月加碼投。今年1月,字節跳動和美團聯手入股了一家平台型機器人研發商盈合機器人。而聯想創投機器人領域佈局甚廣,投資了雲跡科技、未來機器人、艾利特、磅客策、邁步機器人公司。

獲得字節跳動青睞,迦智科技有何來頭?資料顯示,迦智科技成立於2016年7月,總部位於杭州,是一家專業事面向製造業和物流業自動化需求,融合機器視覺、機器學習、機器人作業、機器人移動技術,打造智能移動作業機器人及系統企業。

公司核心團隊來於浙江大學、清華大學、東南大學知名高校,參與過國內多款知名機器人產品研發。介紹,核心團隊自2000年開始專注於機器人智能感知與控制方向,擁有超大範圍精地圖構建、動態環境可靠定位、複雜環境導航語義認知、多機協作調度多項國際一流技術。目前,公司產品3C、汽車、電力、醫藥、新能源多行業龍頭企業應用。

2016年,迦智科技剛成立半年時間獲得銀杏谷資本天使投資。此後幾年,迦智科技悄悄完成了4輪融資,投資方包括帕拉丁、安控科技、雲懿投資、惠友投資、紅榕資本,卻很少外發佈消息。

如今,字節跳動入股,這家關注機器人公司開始浮出水面。

令人是,“硬核”迦智科技創始人一位70後女教授。

熊蓉出生風景蘇州太倉,卻計算機、機器人硬核科技感興趣。初中時期,她開始計算機感興趣。“暑假期間我們縣裏(那時候太倉沒有撤縣改市)辦了一個計算機班,主要講BASIC語言,並教大家計算機人下象棋。那時候計算機很少見,我路過感到,去報了個名。”熊蓉回憶。

那時起,熊蓉計算機一發不可收拾。1990年,熊蓉高考填報志願時候,地選了浙江大學計算機系。

彼時,浙大計算機系一共5個班:兩個硬件專業、兩個軟件專業、一個工業造型設計專業。熊蓉學是硬件專業中,女生比例很少,她班級只有4個女生。1997年,她浙大計算機系碩士畢業後留校到控制系工業控制技術國家重點實驗室工作。

2000年左右,國內外一些高校開始舉辦機器人競賽,而浙江大學工業控制技術國家重點實驗室是國內機器人競賽作為切入點,展開智能移動機器人技術研究高校。當時,國家工業控制領域驅、中國工業控制系統父褚健擔任實驗室主任,他看好熊蓉。由此開始,熊蓉機器人結下不解之緣。

熊蓉自學機械、電路、智能、控制多個學科專業知識,並實驗室反覆推演。,她於研製出了浙江大學第一代FIRA足球機器人。時今日,她當時部分核心代碼保留浙大足球機器人軟件體系中,發揮着關鍵作用。

5年時間,迦智科技華、富士康、中控、Wistron、Brother近百家製造業、物流業服務業龍頭企業提供智能化物流升級服務。學術上,70後熊蓉成為了國內機器人領域專家。浙江大學教授、博士生導師,國家科技部智能機器人專家組專家,浙江大學智能系統控制研究所機器人實驗室主任……是這位70後女教授學術領域成果。

多女性涉足機器人這類科技領域。工業機器人企業李羣動化創始人石金博是一位80後“理工女”;服務機器人公司雲跡科技CEO、聯合創始人支濤一位機器人領域摸索十餘年“女專家”。理工男扎堆硬科技行業,發能看到她們身影。

今年以來,機器人賽道。不完全統計,今年2月份開始,機器人行業投融資次數43起,其中融資上億事件共21起。過去4月份,機器人行業投融資數量11起,其中有9起融資上億,堪稱大爆炸。

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熊蓉教授:智能移動機器人的有關技術演講

字節跳動,罕見投了一位女教授

其中,不乏一些現象級機器人獨角獸誕生,背後簇擁了着大批知名VC/PE身影——

4月初,達闥機器人宣佈完成B+輪融資,上海城投、上海國盛聯合領投,總金額超過10億元人民幣。數天後,梅卡曼德宣佈完成美團領投數億元C輪融資,股東紅杉資本中國和源碼資本投。過去十個二個月內,梅卡曼德獲得三次大額融資,並成為全球AI+工業機器人領域融資額公司之一。

4月22日,「未來機器人」宣佈於2020年末完成由IDG資本領投,股東聯想創投、鐘鼎資本、飛圖創投跟投億元B2輪融資。隨後,協作機器人公司艾利特機器人宣佈於2020年年末完成2億元B1輪融資。本輪聯想創投和張江科投領投,中關村發展集團啓航資本、東方證券資本、小村資本、前海鵬晨投,索道投資股東繼續加持

4月份後一筆公開融資是——極目機器人科技公司(EAVISION)完成數億元 C 輪融資,背後投資方陣容盛大:馬錫、中信農業基金、食芯資本 Bits x Bites 領投,其餘聯合投資方包括巴斯夫、康地穀物公司、百果園、元禾控股、中方財團致道資本、崇山資本、永鑫方舟。

為何VC/PE殺入機器人賽道?源碼資本方面表示:“移動能力到視覺感知、抓取、運動,機器人物理上具備接近人類能力;下一階段,機器人數據、算法、算力驅動下加快迭代,滲透到多場景中。”

“機器替代人會成為大勢趨。”北京某頭部VC機構分析,每個企業使用機器人,每個家庭會擁有機器人,工業、商用、民用機器人未來達到幾億台,市場規模汽車是一個數量級,可能會。

美團投了兩家機器人公司,王興直言機器人目前是美團投資關鍵垂直領域之一。

投資界獲悉,機器人公司杭州迦智科技有限公司(簡稱“迦智科技”)發生多項工商變更,新增投資人是字節跳動、聯想創投關聯公司。值得一提的是,這是字節跳動一年以來投第三家機器人公司,此前不但兩次投了雲鯨智能,美團搶投了盈合機器人。

今年以來,機器人賽道,一筆筆大額融資誕生——達闥機器人、梅卡曼德、高仙機器人、極目機器人、未來機器人…..身後出現紅杉中國、IDG資本、瓴創投、榕資本、源碼資本、五源資本、君聯資本、聯想創投、啓創投、藍馳創投、光速中國、中金資本、華登國際知名VC/PE身影。王興直言,機器人目前是美團投資關鍵垂直領域之一。

繼美團掃貨機器人後,字節跳動出手了。

天眼查顯示,杭州迦智科技有限公司近日發生多項工商變更,投資人新增字節跳動關聯公司北京量子躍動科技有限公司、聯想創投關聯公司天津聯想海河智能科技產業基金合夥企業(合夥),主要人員新增包秀豔人,方彥彬人退出。

其實,這不是字節跳動機器人領域第一次出手。早在2020年,字節跳動兩次投資機器人公司雲鯨智能——第一次是2020年4月源碼資本一起領投,第二次是去年6月加碼投。今年1月,字節跳動和美團聯手入股了一家平台型機器人研發商盈合機器人。而聯想創投機器人領域佈局甚廣,投資了雲跡科技、未來機器人、艾利特、磅客策、邁步機器人公司。

獲得字節跳動青睞,迦智科技有何來頭?資料顯示,迦智科技成立於2016年7月,總部位於杭州,是一家專業事面向製造業和物流業自動化需求,融合機器視覺、機器學習、機器人作業、機器人移動技術,打造智能移動作業機器人及系統企業。

公司核心團隊來於浙江大學、清華大學、東南大學知名高校,參與過國內多款知名機器人產品研發。介紹,核心團隊自2000年開始專注於機器人智能感知與控制方向,擁有超大範圍精地圖構建、動態環境可靠定位、複雜環境導航語義認知、多機協作調度多項國際一流技術。目前,公司產品3C、汽車、電力、醫藥、新能源多行業龍頭企業應用。

2016年,迦智科技剛成立半年時間獲得銀杏谷資本天使投資。此後幾年,迦智科技悄悄完成了4輪融資,投資方包括帕拉丁、安控科技、雲懿投資、惠友投資、紅榕資本,卻很少外發佈消息。

如今,字節跳動入股,這家關注機器人公司開始浮出水面。

  2021年3月26-27日中國人工智能和機器人領域開發者年度盛會——中國人工智能機器人開發者大會(CAIRDC)上海舉行,大會主題“創新驅動發展,科技引領未來”,1300多名國內外專家、政企代表彙集。大會中共上海市科學技術工作委員會、上海市經濟和信息化委員會和上海市松江區人民政府指導,上海市松江區洞涇鎮人民政府、睿慕課和G60科創走廊AI產業聯盟聯合主辦。

  浙江大學教授、博士生導師,國家科技部智能機器人專家組專家,浙江大學智能系統控制研究所機器人實驗室主任,迦智科技創始人熊蓉女士受邀參會,並做《智能移動機器人技術應用》主題演講。

  浙江大學熊蓉教授團隊2000年開始事智能移動機器人相關技術研究工作,主要研究方向為智能感知和運動控制。會議期間,熊蓉教授各位會嘉賓分享了團隊幾年技術研究和應用成果,並各會專家和代表中國機器人產業發展趨勢和未來前景,進行了交流和圓桌討論。

  移動是機器人基礎功能,可以幫助我們搬運重物,能夠到達人類達到或者危險環境進行探測、搜索、救援系列工作;移動和操作結合,可以擴大作業臂作業範圍,從而實現大型部件加工、車間移動作業。近年來,移動機器人應用領域擴展,規模化應用多生產製造、電商物流、家庭、港口碼頭、變電站巡檢、安防特種領域,到農業、林業、建築、科考探測、地質救援、消防領域。

延伸閱讀…

浙江大學熊蓉教授團隊受邀出席2021CAIRDC並做智能移動 …

字節跳動,罕見投了一位女教授

  很多領域,移動機器人並像我們期待那樣實現大規模應用原因,技術角度來説,我們發現這些應用環境各式各樣,地形地貌各,有空中、水下、地面、存在各種動態變化,如何讓機器人複雜環境中現期魯自主移動,是技術層面面臨一個主要挑戰。這個挑戰需要解決兩個核心難點問題,一個是移動方式,這決定了機器人是否能適應這樣複雜環境下巧運動問題;另一個是導航方式,主要回答哪裏、到哪裏和怎麼去關鍵問題,這決定了機器人智能性,是否能適應各種環境以及環境裏動態變化,擺脱人遙控實現自主移動主要問題。

  移動方式來講,陸地上有多種移動方式,輪式、履帶式、軀幹式,其中腿足式可以説是地面運動方式裏具活性和地形適應性移動方式,它不僅可以適應地面,可以適應地形,是機器人研究領域課題,需要解決建模、、能耗高等諸多挑戰性難題。

  浙大自2006年關注仿人機器人挑戰,並開展一系列這方面研究,2008-2011年國家863重點課題支持下,開發了兩個大型仿人機器人,身高165,重56公斤,全身有30個,可以人或雙機器人進行乒乓球打,人回合數是有145個回合,雙機器人有140多個回合,可以去適應球速,包括對旋轉飛行乒乓球識別、定位和軌跡預測,以及在線全身協調運動規劃、手臂運動下控制,該成果得到了美聯社、路透社、國家地理頻道專題報道,美國自然科學基金會該項成果做長篇幅介紹並寫進奧巴馬政府工作報告內。但當時機器人行走速度只有1.2公里/時,適應打球速度。

  2012年開始,我們主要圍繞着如何提高機器人運行速度,以及如何室內走向室外,去適應室外地面來開展研究。我們通過關節控制、全身協調控制、未知外力擾動下控制技術突破,研製室外可以適應草地鋼管地面、以及適應未知外力推動雙足仿人機器人,行走速度可以達到4.5公里/時。利用相關技術,“絕影”機器人我們團隊畢業學生進行了創業,打造了四機器人“絕影”。這個機器人具有多種步態,並能完成跳躍、上下30°斜坡、適應地面、適應各種外力擾動,目前變電站巡檢方面進行推廣應用。

  這樣大型腿足式機器人,我們團隊引進研究員陸博士,他研究方向是人體內進行送藥機器人,微型、軟體和結合起來。應用腿應用環境適應性,來適應人體器官內性。利用微納加工技術,來機器人安裝了數以百計、腿,加上磁性物質來實現磁場控制下機器人運動,實現了多種步態,包括波形拍打式步態搖擺切換式步態。它可以適應人體內及液態複雜環境,攜帶藥物精確送達病變處,該微型多軟體機器人只有4克,但能夠搬運42克藥丸,搬運重量是自身重量幾十倍,搬運速度和重量達到了一個指標,並模擬人體胃環境裏做了實驗,獲得了2018年中國十大學術進展獎。

  導航方式來講,它決定了機器人環境中自主能力,我們需要解決三個方面問題,一是要構建環境地圖,然後機器人當前感知,地圖上確定機器人位置,解決在哪裏這個問題,然後要到哪裏來現,通過導航規劃來解決怎麼去這個問題。於這幾個問題複雜性,是地圖構建和定位問題複雜性,所以業內之前移動機器人雖然能夠實現自主移動,實際上是技術方面做了簡化,比如RGV是用了軌道導引,AGV是用了磁釘、磁條、二維碼這樣標識去減少定位難題,通過傳感器這些標識檢測,來完成定位;另外我們家庭作業機器人是自主導航,但降低了效率和定位精度要求。但現在,很多像工業領域、港口碼頭領域,對如何擺脱這些人工標識物、實現可靠高精度導航提出了需求。目前我們通過一些技術突破推動了這些領域中應用。

  地圖構建問題95年定義了,於定位和地圖構建形成了一個雞蛋問題,稱為一個問題。2001年研究人員擴展卡曼濾波,數據關聯情況下,可以進行一致性求解。2007年提出粒子濾波方法,使得我們能夠數據關聯做多種假設,來可能數據關聯錯誤。20062011年,研究人員提出了圖優化方法,通過構建圖模型、建立節點之間位置約束和觀測約束,通過形成約束一致性來求解問題;並通過形成圖優化問題求解工具,來實現大規模最優問題求解。這個框架下,我們做了一系列工作,是如何正確建立節點節點之間數據關聯。我們做主要工作包括,怎麼三維點雲進行匹配,怎麼範圍環境建立點雲描述,能夠檢索到我們回到了這個位置,從而實現位置識別。同時幾年我們研究了面向像腿足式機器人,它要用到不是激光地圖,不是視覺特徵地圖,而是高度地圖,這樣地圖構建會涉及大量計算,而且我們現在一致性地圖構建主要面向是特徵地圖一致性構建,那我們要怎樣去解決這個問題,來實現範圍高層地圖構建。

  有一個工作,我們建立範圍地圖內,還要能夠滿足高精度定位要求,範圍、高精度伴隨數據量,工業、航空航天應用中,機器人能夠帶計算設備往往是,是像航空航天方面,486水平,那麼這樣數據量存儲和計算提出了要求,我們這裏做怎麼去地圖做精準壓縮,做到了可以壓縮30倍,同時能達到定位精度。地圖構建基礎上,第二個關鍵問題定位。定位是有多種技術途徑,室外像無人駕駛很多在用是GPS,但是室內包括園區、綠化建築物密集地方,GPS信號是,室內是沒法使用,所以室內應用中,是磁釘、磁條、二維碼標識方法。於導航來講,我們要去解決當前環境感知發生變化時,怎麼去找到環境和地圖之間正確匹配。是如果是視覺話,會面臨季節性變化,氣候變化,雪前雪後圖像是完全。

  我們幾年工作主要圍繞着怎麼去適應環境動態變化,是這種週期、季節性、氣候性變化,來實現環境中期魯棒定位。我們提出了地圖表示方式,環境變化時候,解決環境特徵如何加入到地圖裏,使得它下次能夠使用來進行定位,從而避免光照、氣候、季節變化帶來紋理上影響;同時我們解決了異構傳感器信息匹配問題,可以激光地圖裏進行視覺定位,能適應春天構建地圖,夏天、秋天、冬天,是冬天雪後圖像發生變化,能正確定位;解決了視覺定位,即視覺特徵地圖中進行視覺定位,實現了大雪前後存在90%錯誤視覺特徵匹配情況下,機器人能魯棒估計定位結果。

  目前我們一些技術實際應用場景中實現了驗證,包括我們2017年和京東聯合發佈618校園送貨機器人,我們是唯一一台不依賴於GPS定位,在校園裏可週期自主移動機器人,用到了奇瑞園區停車方面,園區內GPS信號,通過我們技術實現了定位,實現了室外到地下車庫自動駕駛,同時雙足、四機器人上有應用。

  我們實現了產業應用,孵化了迦智科技,提供面向智能製造行業導航搬運機器人,依靠自身感知實現定位導航,可以適應像半導體、電子製造工廠柔性製造需求,應用中興通訊、中車、天馬3C、半導體企業工廠裏,最近兩會期間CCTV-2報道裏出現了我們機器人身影。

投資界獲悉,機器人公司杭州迦智科技有限公司(簡稱“迦智科技”)發生多項工商變更,新增投資人是字節跳動、聯想創投關聯公司。值得一提的是,這是字節跳動一年以來投第三家機器人公司,此前不但兩次投了雲鯨智能,美團搶投了盈合機器人。

今年以來,機器人賽道,一筆筆大額融資誕生——達闥機器人、梅卡曼德、高仙機器人、極目機器人、未來機器人…..身後出現紅杉中國、IDG資本、瓴創投、榕資本、源碼資本、五源資本、君聯資本、聯想創投、啓創投、藍馳創投、光速中國、中金資本、華登國際知名VC/PE身影。王興直言,機器人目前是美團投資關鍵垂直領域之一。

繼美團掃貨機器人後,字節跳動出手了。

天眼查顯示,杭州迦智科技有限公司近日發生多項工商變更,投資人新增字節跳動關聯公司北京量子躍動科技有限公司、聯想創投關聯公司天津聯想海河智能科技產業基金合夥企業(合夥),主要人員新增包秀豔人,方彥彬人退出。

其實,這不是字節跳動機器人領域第一次出手。早在2020年,字節跳動兩次投資機器人公司雲鯨智能——第一次是2020年4月源碼資本一起領投,第二次是去年6月加碼投。今年1月,字節跳動和美團聯手入股了一家平台型機器人研發商盈合機器人。而聯想創投機器人領域佈局甚廣,投資了雲跡科技、未來機器人、艾利特、磅客策、邁步機器人公司。

獲得字節跳動青睞,迦智科技有何來頭?資料顯示,迦智科技成立於2016年7月,總部位於杭州,是一家專業事面向製造業和物流業自動化需求,融合機器視覺、機器學習、機器人作業、機器人移動技術,打造智能移動作業機器人及系統企業。

公司核心團隊來於浙江大學、清華大學、東南大學知名高校,參與過國內多款知名機器人產品研發。介紹,核心團隊自2000年開始專注於機器人智能感知與控制方向,擁有超大範圍精地圖構建、動態環境可靠定位、複雜環境導航語義認知、多機協作調度多項國際一流技術。目前,公司產品3C、汽車、電力、醫藥、新能源多行業龍頭企業應用。

2016年,迦智科技剛成立半年時間獲得銀杏谷資本天使投資。此後幾年,迦智科技悄悄完成了4輪融資,投資方包括帕拉丁、安控科技、雲懿投資、惠友投資、紅榕資本,卻很少外發佈消息。

如今,字節跳動入股,這家關注機器人公司開始浮出水面。

令人是,“硬核”迦智科技創始人一位70後女教授。

熊蓉出生風景蘇州太倉,卻計算機、機器人硬核科技感興趣。初中時期,她開始計算機感興趣。“暑假期間我們縣裏(那時候太倉沒有撤縣改市)辦了一個計算機班,主要講BASIC語言,並教大家計算機人下象棋。那時候計算機很少見,我路過感到,去報了個名。”熊蓉回憶。

那時起,熊蓉計算機一發不可收拾。1990年,熊蓉高考填報志願時候,地選了浙江大學計算機系。

彼時,浙大計算機系一共5個班:兩個硬件專業、兩個軟件專業、一個工業造型設計專業。熊蓉學是硬件專業中,女生比例很少,她班級只有4個女生。1997年,她浙大計算機系碩士畢業後留校到控制系工業控制技術國家重點實驗室工作。

2000年左右,國內外一些高校開始舉辦機器人競賽,而浙江大學工業控制技術國家重點實驗室是國內機器人競賽作為切入點,展開智能移動機器人技術研究高校。當時,國家工業控制領域驅、中國工業控制系統父褚健擔任實驗室主任,他看好熊蓉。由此開始,熊蓉機器人結下不解之緣。

熊蓉自學機械、電路、智能、控制多個學科專業知識,並實驗室反覆推演。,她於研製出了浙江大學第一代FIRA足球機器人。時今日,她當時部分核心代碼保留浙大足球機器人軟件體系中,發揮着關鍵作用。

5年時間,迦智科技華、富士康、中控、Wistron、Brother近百家製造業、物流業服務業龍頭企業提供智能化物流升級服務。學術上,70後熊蓉成為了國內機器人領域專家。浙江大學教授、博士生導師,國家科技部智能機器人專家組專家,浙江大學智能系統控制研究所機器人實驗室主任……是這位70後女教授學術領域成果。

多女性涉足機器人這類科技領域。工業機器人企業李羣動化創始人石金博是一位80後“理工女”;服務機器人公司雲跡科技CEO、聯合創始人支濤一位機器人領域摸索十餘年“女專家”。理工男扎堆硬科技行業,發能看到她們身影。