光學測量專家轉研具身智能 視覺重構時空助精細識別
清晨,陽光穿透窗簾喚醒了沉睡中的人們。主人緩緩起床,此時,一個設計精巧的人工智能機器人開始播放舒緩的音樂,並為主人遞上一杯溫度適宜的水。隨後,它拿起掃把,開始打掃家裏的衞生。家務完畢後,當主人要出門辦事時,它又扮演起了駕駛員的角色……你是否想像過這樣的場景:在未來的某一天,一個具身智能機器人會成為你的家庭成員,參與你生活的方方面面?而這一切,在西安中科光電精密工程有限公司董事長吳易明看來並不遙遠。「隨着具身智能成為智能科學發展的新範式,更強的人工智能正在成為現實。當前的工業機器人、特種機器人已逐漸走向成熟,能實現對複雜人工作業過程的完整替代。」●圖 / 文:香港文匯報記者 張仕珍 西安報道
近年來,具身智能作為人工智能發展的一個重要分支,正成為科技界和產業圈關注的熱門。從中科院西安光機所離崗創業的吳易明也因機緣巧合,從一名光學測量專家轉而成了具身智能研究專家。他和團隊通過數學的方法,創新性地突破了立體對象視覺信息的表徵問題,使智能機器人在不需要數據訓練的情況下,便能「理解」物理世界。
從人類繪畫角度得到啟發
「2016年,我們拿到一個科技部重大專項的課題,是關於複雜的航空航天構件二次修型過程中對細節結構的精細辨識。但當時求助於深度學習這一塊兒,都無法實現對精細結構的識別。」吳易明說,為了解決這個問題,他們反覆思考,甚至還對認知心理學、腦科學等進行了大量的學習和借鑑。
最終,他們從人類繪畫的角度受到啟發。「人類抽取對象關鍵信息後,表徵時就用類似於繪畫的方式勾勒輪廓和關鍵要素後進行渲染,從框架關鍵要素再到細節是逐步迭代的過程。那我們能否用數學方法實現對直觀對象的精準表徵呢?」吳易明團隊的想法,在全球範圍內尚未有人嘗試。於是,此後的三年多時間,西安中科光電一直致力於解決讓機器理解視覺感知信息的含義,冀實現小樣本下的幾何結構精細識別問題。
可應用於測量焊接等場景
「解決了精細識別的問題,一切都迎刃而解。」吳易明說,公司後來推出了智能視覺感知的一系列產品,在工業檢測、測量、焊接、裝配、AGV導航、無人駕駛等場景廣泛運用。
隨着在具身智能研究領域的突破,西安中科光電亦加速其產品的布局與場景應用,除了模塊級的視覺智能感知與處理終端外,系統級的具身智能機器人也成功開拓了市場。
走進西安中科光電的研發測試車間,一台台智能焊接機器人正在進行調試。「這些焊接機器人是『手眼腦』的綜合體,相機為眼,信息處理中心為腦,機械臂為手。它們可以精準識別焊縫,並自主規劃完成焊接工作。」工作人員告訴香港文匯報記者,為了拓展市場,2021年,西安中科光電面向民品業務成立了仝人智能科技有限公司。「仝人智能機器人強調像人一樣看,像人一樣幹,像人一樣檢。」據介紹,目前,仝人智能的焊接機器人和檢測機器人都已有一定的客戶基礎。
力拓軍工高端製造市場
而這只是西安中科光電精密工程有限公司具身智能產品的一個縮影。吳易明介紹,作為國家高新技術企業,西安中科光電致力於解決軍工及航空航天高端製造業中「精準測量、智能識別、精密控制」的難題,不僅面向智能製造領域推出了智能焊接、測量和物流機器人,還面向「軍化危」領域推出了特種作業機器人,能實現特殊環境中對複雜人工作業過程的完整替代。
據介紹,經過多年攻關,如今,西安中科光電的產品已應用到航空航天、特種裝備產品智能識別等方面,「包括在月球基地的建設中,我們的產品在月球車的視覺避障方面也有應用。」吳易明說。

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