以机器视觉为眼 英特尔让工业机器人越走越宽

  据相关多个方面数据显示，2021年我国出货量达25.63万台，同时，2021年我国机器人市场规模达到445.7亿元，稳居全球第一。2021年全球新装工业机器人数量51.7万台，亚洲仍然是世界上最大的工业机器人市场。

  其中该地区最大的采用者——中国的安装量达26.8万台，在全球新增工业机器人装机量中占比超过一半，接近美洲与欧洲的两倍。

  在机器人产业飞速前进的同时，也面临着技术积累不足、产业基础薄弱、高端供给缺乏等问题。而作为半导体行业和创新科技领域领先者，英特尔正致力于从、软件、技术等多维度助力中国机器人产业向化发展。

  据了解，在软硬件方面，英特尔提供了英特尔 实感深度摄像头、（FieldProgmable Gate Array）、英特尔处理器、Movidius视觉处理器（VPU）、工业边缘节点、英特尔工业边缘控制平台、英特尔工业边缘洞见平台、英特尔 AMR开发平台、机器人“云 - 边- 端”一体化等平台软硬件。

  在性能优化上，英特尔优化及异构部工具包OpenVINO，并行优化、高性能计算及异构部署模型one A，确定性实时优化平台ECI RT Patch可以有明显效果地提升性能，让整个机器人生态系统从中受益。

  在技术方面，基于移动机器人对环境感知、运动控制等功能性能的高要求，英特尔尝试将实时运动控制与导航避障融为一体，整合在一台多核处理器的控制器上。

  此外，英特尔还提供了一整套视觉参考抓取的参考代码及性能优化技术，通过采用深度的三维点云数据作为输入，在软件部分引入最前沿的智能抓取，并利用OpenVINO工具套件在英特尔平台上进行推理计算优化，为机器人提供三维视觉定位和手臂引导的参考代码。

  OpenVINO工具套件还能对推理过程进行加速，使得推理的时间缩短6~15倍，保证产生实时的抓取姿势，让机器人保持稳定的抓取节奏。通过把推理计算部署在英特尔 集成显卡或者 MovidiusNCS2 神经计算棒等视觉设备上，能够使 负载减少 25% ~ 73% 。因此，该技术能在英特尔低功耗、无风扇平台上实现。

  中国是工业机器人最大消费国。2021年，中国制造业增加值规模达31.4万亿元，占GDP比重达27.4%。自2010年以来，中国制造业增加值已连续12年世界第一。受益于制造业的蓬勃发展，中国工业机器人的发展也名列前茅，2014 年以来，中国已连续8年成为全世界最大的工业机器人消费国。

  对于工业机器人的需求方来讲，使用工业机器人的最最大的目的就是降本增效。因此在人机一体化智能系统的浪潮中，由工程化后产生的机器视觉技术获得了慢慢的变多企业的关注。

  精密焊接对于技术很有严苛的需求。为实现对于曲面器件的3D识别与定位，更大范围地满足自动化焊接需求，工业焊接早已引入3D相机等设备。

  然而，在“3D 视觉+ 机器焊接”的应用过程中，仍然面临诸多挑战。首先，当产品产生弧光或者反光的时候，机器不能精准焊接；其次，机器视觉算法速度比较滞后；最后，市面上的处理方案不多。

  为了解决这一些难题，信捷推出了基于英特尔酷睿处理器、英特尔 FPGA、英特尔 OpenVINO工具套件和英特尔 one API，并搭载创新性智能相机的X-SIGHT*3D机器视觉焊接解决方案。

  据了解，X-SIGHT 3D机器视觉焊接解决方案由智能相机、视觉处理平台、焊接机器人、信捷云等子系统构成，能够最终靠激光视觉引导系统拟合焊接轨迹，并给出3D坐标及焊接姿态，从而简单、快速地识别焊缝。系统还能自动识别点焊偏差值，给出最佳轨迹补偿，并实时调整焊接偏移量，实现最佳焊接效果，以此来降低焊接企业业务成本，提升焊接的效率与质量。

  近些年，随着中国电子商务行业的繁荣发展和人机一体化智能系统、数字化转型等政策的扶持，仓储物流自动化的需求大大推动了中国物流机器人的发展和应用。然而，仓储物流的需求不仅存在于电子商务行业，在制造业，例如汽车制造业、3C制造业、食品制造业等也具有很大需求。

  物品的搬运和分拣是其中的重要环节，而物流机器人的持久和稳定对生产线的正常运转和物流订单的及时履约起到关键性作用。

  另外，物流机器人多基于单一的激光，不仅环境感知能力有限，且价格较高。由于物流机器人的应用环境越来越复杂，对环境感知的能力要求慢慢的升高，但机器人厂商又不得不考虑成本问题，因此如何平衡性能和价格成为了机器人厂商不得不考虑的问题。

  针对稳定、持久的工作需求，华睿科技基于英特尔凌动 处理器推出了一款潜伏举升型AMR。

  该产品是一款适用于“货到人”舱内物流搬运场景的物流机器人，负载范围为0-3000KG，支持激光SLAM、二维码、纹理和巡线等多种导航方式，具有安全激光、TOF相机、安全触边等多重安全防护，完善的电池管理策略，可适应仓储、车间和3PL等多场景定制。

  在满足机器人算力的前提下，功耗大幅度降低80% ，同时抗震性良好，率可降低90%以上。此外，英特尔凌动处理器性价比更高，对机器人企业来讲更加满足机器人量产的条件。

  2020年之后，疫情的爆发催生了无接触式服务的需求，加之人口老龄化加剧带来的服务业招工难、用工成本攀升等问题，清洁消杀机器人、配送机器人、测温机器人等服务机器人开始走到公众的聚光灯下。

  公共服务机器人需要具备强劲的运算处理性能、兼容性和统一可扩展的灵活架构，以实时处理从环境中收集到的海量数据，但目前多数公共服务机器人的算力基础构建不够完善，难以快速收集和处理大量数据，最终致使其工作效率低，替换人工的效益也低。

  为了促进公共服务机器人的成熟落地，在构建算基础设施方面需满足以下条件：降低总拥有成本、实现性能、功耗与体积的平衡、提升兼容性、提高稳定性与简化运维。

  在商超的零售业务中，及时的商品盘点有助于商超洞察商品销售的真实情况，以控制存货，掌握商品损益。传统的人工商品盘点模式由于效率低致使商家补货不及时或库存管理混乱，已经没办法充分满足零售业务的转型需求。然而，让机器人替代人工去盘点货物又对机器人提出了挑战。首先，在超市中，商品品类极为繁多、变更频繁，且不同商品之间在形态、颜色等方面差异较大，目前市面上现有的机器人无法高效、准确地识别货物，尤其是对不搭载视觉产品的机器人更是难题。其次，货物的识别和盘点需要机器人采集和处理大量的数据，这也对机器人的算力提出了要求。

  在此背景下，基于移动机器人的商品自动化盘点解决方案——思岚科技零售盘点机器人Diana应运而生。

  为了解决机器人自动盘点的难点，Diana 搭载了多个可灵活调整角度的RGB摄像头、深度摄像头，包括英特尔 实感深度摄像头，以采集环境中的深度信息，拍摄货架照片，为自动导航、避障、货物识别等功能提供数据支撑。同时，Diana基于英特尔 ger Lake处理器和英特尔 Movidius Myri视觉处理器分别提升了算力和图像解决能力，以此实现更高效、更准确的商品盘点。

  此外，得益于英特尔 智能移动机器人参考设计平台，思岚科技强化了机器人底盘的扩展接口、内存设置，使得服务机器人不但可以提供高度优化的深度学习计算性能，加速深度学习模型推理，还能支持更多落地场景，以最优的成本和性能满足广泛工作负载的需求。

  在巡检机器人出现之前，安全巡检工作多由人工完成。这样的组合人工成本高、效率低下、误判高且人工无法在恶劣环境下完成巡检工作。因此，随着和机器视觉技术的发展，可自主移动的巡检机器人慢慢的出现在市场。

  其中，工业巡检机器人集成多种传感器及数据采集单元，在表计开关、设备缺陷、热力分布、环境信息及人员异常行为分析等中具有高度的任务执行自主性、信息采集准确性、数据回传实时性、巡逻任务全时性，解决了传统人工巡检的问题。同时，凭借人工智能解决方法和大数据分析手段，机器人采集和分析的数据可以自动生成巡检报告，帮助用户及时、有效地了解和检查巡检现场目标单元的状态，实现无人值守的情况下完成设备的检查、诊断和排除一些故障工作。

  天津新松智能推出了一款基于英特尔 酷睿 处理器、OpenVINO 视觉算法工具和工业边缘控制平台的工业巡检机器人方案。

  英特尔 酷睿处理器为新松工业巡检机器人提供了强大的算力基础，即使是海量的环境数据都能轻松实现稳定、高效的处理；英特尔 OpenVINO视觉算法工具为新松开发视觉算法提供了预训练的模型以及必要的工具组件，简化视觉功能的开发，同时还支持跨英特尔 CPU、、iGPU等在内的硬件平台或加速器上扩展工作负载，从而最大限度地提升了工业巡检机器人的处理性能；英特尔 工业边缘控制平台则针对机器人的运动控制实时性进行了优化。

  在英特尔的加持下，新松工业巡检机器人可在多数环境中实现平稳高效的工作执行，推动了智能移动机器人在巡检安防工作领域中的应用。

  机器人上游核心零部件主要是控制器、减速器、、传感器、等。其中控制器，负责下达指令以控制各伺服驱动装置，实现对机器人的工作顺序、位置、运动速度、时间间隔的控制。

  由于机器人的自主性强，且中国机器人逐渐向“智能化”发展，因此对控制器的要求比较高，尤其是计算平台的要求。

  针对移动机器人商业落地难的困境，信步推出了基于英特尔处理器构建的移动机器人控制器解决方案。

  该方案可以通过移动机器人内部集成的控制器，集中处理人机交互界面、场景化功能模块、充能储能模块、运动控制底盘、环境感知模块、无线通讯等模块的负载，加速负载的运行，同时满足移动机器人在稳定性、扩展性等方面的要求。

  虽然中国机器人市场整体向好，但在供需上目前仍遇到应用场景多样化，产品定制化无法快速部署与技术门槛高，软硬件融合难度大等问题。

  信步移动机器人控制器搭载了第11代英特尔酷睿/奔腾/赛扬处理器、英特尔核芯显卡，支持英特尔多种软件与开发工具，因此在保证机器人可靠工作的同时，还能满足多种的场景需求，并且为AI功能提供了强大的算力基础，能够有效解决以上问题。

  随着机器人需求的增长，慢慢的变多的组织机构开始参与到机器人产业建设中来。另一方面，中国劳动力人口的下降、人力成本的上升、招工难的问题以及疫情带来的无接触的需求也给机器人的发展带来了无限机遇。

  在需求的催化下，未来机器人将持续往降本增效、智能化、深耕现有场景、拓展新兴场景方面一直在升级发展。

  机器人技术在工业环境中并不新鲜，如今，机器人技术正走向变革，并走向创新之门。英特尔致力于推动跨行业机器人技术的发展和部署，成为行业发展背后的技术推动力，创造改变世界的科技，造福地球上每一个人。

  英特尔公司副总裁ChrisTIne Boles表示，“人工智能、、边缘计算和数据分析等有关技术的逐渐完备将推动机器人技术的持续不断的发展。英特尔将与机器人行业合作伙伴通力合作，逐渐完备机器人功能，提供灵活、可扩展的工具和技术，打造端到端的行业解决方案，赋能行业数字化转型。”

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