新松機器人的產(chǎn)業(yè)布局及發(fā)展路線

如今，人工智能已然成為各個領(lǐng)域爭相熱議的話題，對于機器人產(chǎn)業(yè)而言更是如此。作為一家老牌機器人企業(yè)，新松機器人對于技術(shù)給產(chǎn)業(yè)帶來的影響有著深刻體會，面對新一輪技術(shù)浪潮，它已經(jīng)做好了準備。

智能機器人和智能制造技術(shù)發(fā)展趨勢

按照國際分類，機器人可以分為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人。工業(yè)機器人領(lǐng)域里包括通用型的機器人手臂、應用于半導體行業(yè)領(lǐng)域的真空機械手、移動機器人、雙臂協(xié)作機器人、人機協(xié)作機器人、移動機器人與手臂結(jié)合的復合機器人等。服務(wù)機器人領(lǐng)域主要是解決人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦械耐袋c，比如送餐引領(lǐng)機器人、清掃機器人等。

機器人控制系統(tǒng)是由運動控制器、智能控制器、多維感知單元、執(zhí)行單元、電源單元、人機交互單元、安全單元等功能模塊，通過多種實時現(xiàn)場總線（EtherCAT、CAN等）及多種非實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的工業(yè)機器人里，控制比較簡單，會有一些應用的工具包。但隨著產(chǎn)品需求的不斷增加，對應用工具包的需求也不斷增大。所以，在新的分類方法中，我們認為需要智能控制器來解決新的智能要素。智能控制器和運動控制器在控制器方面可以形成一個新的方隊。在底端是運動控制器，中層是智能控制器，也就是邊緣計算控制器，最頂端是云端的控制器。

邊緣計算控制器的作用是南北向和東西向的連接。通過北向與云端接口可以實現(xiàn)開放性和標準化信息的提供，與下層多個機器人進行豐富接口的連接。同時，它自身可以提供高性能的計算能力。通過這一層的信息過濾，可以有效地實現(xiàn)信息安全的控制。

傳統(tǒng)工業(yè)機器人主要有兩個方向。控制器主要是使用基于X86的四核GPU，但是這個算力明顯不足。它可以實現(xiàn)一些簡單的運動控制，但是對于參數(shù)修正、標定以及較大數(shù)量的三維點云的數(shù)據(jù)處理，其算力明顯不足。所以需要一個邊緣計算單元，以形成這樣一個三層的架構(gòu)：最頂層是工業(yè)云，中間是邊緣計算器，底端是機器人本體。邊緣計算器可以實現(xiàn)智能應用、多機器人協(xié)作、多機器人安全調(diào)度、機器人本體運行數(shù)據(jù)采集、機器人在運行過程中環(huán)境數(shù)據(jù)的采集以及預測維護的數(shù)據(jù)。

在服務(wù)機器人領(lǐng)域，邊緣計算器也存在一些應用。比如，在智能家居領(lǐng)域通過本地網(wǎng)管或者邊緣計算器信息的隔離，可以防止攝像頭畫像信息泄露等問題的出現(xiàn)。

傳統(tǒng)的智能制造分為三層：頂層的ERP、中層的MES和底層的智能設(shè)備。這三層經(jīng)過擴充以后，未來的智能制造架構(gòu)可能會以云端的應用作為頂層，包括ERP、CRM、數(shù)據(jù)分析等，中間的邊緣計算層包括MES、SCADA、離線編程和智能視覺等，底層是智能設(shè)備層。

新松機器人的三大支柱產(chǎn)業(yè)概況

新松機器人成立于2000年，隸屬中國科學院，2009年在深交所創(chuàng)業(yè)板上市，至今發(fā)展成為擁有3000名員工的公司。新松機器人在全球和中國國內(nèi)都有所布局，在國內(nèi)主要分為沈陽和上海兩大總部，同時在北京、青島、杭州、寧波、西安、成都有分支機構(gòu)和基地。目前形成了產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新、金融、教育四大平臺。

在產(chǎn)業(yè)模塊里新松有三大支柱產(chǎn)業(yè)：智能機器人產(chǎn)品、智能制造和智慧生活。智能機器人產(chǎn)品有四個種類：第一是工業(yè)機器人，新松的工業(yè)機器人目前在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。第二是移動機器人，新松第一臺移動機器人在1991年制造成功，新松機器人也創(chuàng)造了第一臺國產(chǎn)機器人對國外輸出的紀錄。在平昌奧運會上張藝謀導演的“北京八分鐘”里，24臺“冰屏”機器人是由新松提供的。在這個空間大、長時間低溫且人員干擾比較強的惡劣環(huán)境下，實現(xiàn)多車聯(lián)動，而且干擾的導航算法對我們有很大的挑戰(zhàn)。第三是潔凈機器人，主要是面向半導體行業(yè)、真空機械手方面的應用。新松獲得了國家02專項，即《極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝》項目的支持，與國外的布魯克斯企業(yè)進行對標，在國內(nèi)細分領(lǐng)域市場上占有50%的份額。第四是服務(wù)機器人，新松在這方面起步較晚，還處于摸索、試措、迭代升級的階段，目前已經(jīng)實現(xiàn)了家用小型機器人批量化、規(guī)?；牧慨a(chǎn)和推廣。

在智能制造方面，新松產(chǎn)業(yè)解決方案的能力比較強，這也是新松主要的工作方向，占公司的主要營收份額。我們有兩個生產(chǎn)案例：第一個是國內(nèi)3C行業(yè)機頂盒的生產(chǎn)線。這個生產(chǎn)線有五層，實現(xiàn)了從原材料的入庫到產(chǎn)品的出庫，從訂單到產(chǎn)品的全流程數(shù)字化生產(chǎn)，其中融合了智能倉儲、物流傳輸、裝配和檢測自動化和MES系統(tǒng)等功能。下圖就顯示了智能生產(chǎn)車間的實際調(diào)度，包括每天的產(chǎn)量、產(chǎn)能等。第二個是丁基膠塞數(shù)字化及智能化生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線包括從原材料的入庫到半成品的制備以及中間的運輸，實現(xiàn)了對離散的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有機連接。即使在生產(chǎn)線的個別生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的情況下，仍然可以保證整體的生產(chǎn)不受間斷，有效地提高了生產(chǎn)效率。以前自動倉儲追求容量大、裝得多，自2011年開始，新松改變了自動倉儲只追求存儲功能的模式，而是追求在保證基本倉儲功能的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)各個環(huán)節(jié)的有機連接。

新松的智能生活產(chǎn)品主要圍繞著服務(wù)機器人展開工作，包括四大類：第一，常見的公共服務(wù)類，包括迎賓、餐飲服務(wù)、導購、移動運輸?shù)?；第二，教育娛樂類，面向兒童陪伴的機器人；第三，醫(yī)療類；第四，智能養(yǎng)老。在智能養(yǎng)老方面，新松提供了整體的解決方案，一方面組合各方面的養(yǎng)老設(shè)施，實現(xiàn)生理信號以及身體特征信息的采集；另一方面通過提供云端的服務(wù)，與養(yǎng)老機構(gòu)進行合作，希望通過這方面減輕老年人的生活負擔。

新松在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展路線

在人工智能方面，新松主要是以機器人作為主要的載體進行研發(fā)，主要分為兩部分：一部分以機器人為載體的人機交互，包括語音交互、視覺交互；另一方面是以機器人為載體的環(huán)境感知。

在語音交互方面，第一步要實現(xiàn)最基本的音頻前段信號處理（包括語音喚醒、回聲消除、聲源定位），基本的語音識別、合成、打斷，還有面向特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域的垂直型的語義理解功能，包括帶有記憶功能的多層次的問答對話系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，進一步融合聲源分離、聲紋識別、情感識別和情感創(chuàng)生等技術(shù)。語音交互的應用領(lǐng)域主要在智能客服，同時計劃在醫(yī)療養(yǎng)老、教育娛樂、可穿戴和智能家居等各個服務(wù)機器人載體上對此加以應用。

在計算機視覺方向，在服務(wù)機器人領(lǐng)域包括最基本的人臉識別、面部表情識別、動態(tài)手勢和靜態(tài)手型識別、人體跟蹤、物體識別，以及基于人體骨骼節(jié)點的行為識別。除此之外，機器人有導航的功能，目前主要基于二維激光的導航，而二維激光的導航自身存在欠缺。因此，現(xiàn)在視覺導航加MU等多傳感器融合是新松主要的研發(fā)方向。同時，對于機器人抓取，使目前機器人可以實現(xiàn)工件的疊加的亂序抓取也是我們的應用方向。它可以具體落地在人機交互過程中對人體位姿的監(jiān)控上、安防機器人進行安防的需求上、機器人導航模塊的輸出上以及機器人對工件分揀和智能操作上。

（本文根據(jù)“2018雷克大會”現(xiàn)場速記整理而成，未經(jīng)演講人審閱。）