圭目機(jī)器人：從本土走到世界前沿

文：本刊記者 雷怡安

“科學(xué)是我們時(shí)代的神經(jīng)系統(tǒng)”。茫茫宇宙、浩瀚星空，經(jīng)歷了前三次科技革命后，整個(gè)世界發(fā)生了天翻地覆的改變，也使人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)入了空前繁榮的階段。

進(jìn)入21世紀(jì)，第四次科技革命帶著全新的面貌奔騰而來，以人工智能為首的科技手段一次次刷新了人類對(duì)科技改變世界的想象。

人工智能在當(dāng)下貢獻(xiàn)了極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，除了在生活場(chǎng)景中的運(yùn)用，更是普遍地被應(yīng)用于生產(chǎn)場(chǎng)景中。而作為道路病害檢測(cè)機(jī)器人全球首創(chuàng)者（即利用人工智能對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道、各級(jí)公路表觀與結(jié)構(gòu)進(jìn)行全覆蓋高精度的檢測(cè)），中國本土企業(yè)上海圭目機(jī)器人有限公司（以下簡(jiǎn)稱“圭目”）引領(lǐng)了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向。

從參展到攜手

2013年4月，德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)如期舉行，“工業(yè)4.0”在該屆博覽會(huì)上被首次提出，這場(chǎng)在世界工業(yè)強(qiáng)國德國舉辦的工業(yè)盛會(huì)更是強(qiáng)化了德國科技強(qiáng)國的影響力。漢諾威工業(yè)博覽會(huì)負(fù)責(zé)人柯克勒這樣表述，未來10年至15年，制造業(yè)的整合將對(duì)全球產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大影響，第四次工業(yè)革命已經(jīng)到來。

這場(chǎng)聲勢(shì)浩大的博覽會(huì)吸引了全球65個(gè)國家和地區(qū)，約6500多家廠商參展，中國也派出了730家參展商成規(guī)模趕赴這場(chǎng)盛會(huì)，充分感受世界科技的魅力和能量。

6年后的2019年，圭目創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)桂仲成參加了德國精英人才交流會(huì)，會(huì)上他分享了公司在特種機(jī)器人路面結(jié)構(gòu)檢測(cè)方面的研究創(chuàng)新和實(shí)例。會(huì)后桂仲成博士被主辦方引薦給德國慕尼黑機(jī)場(chǎng)負(fù)責(zé)人，這位負(fù)責(zé)人以德國人常有的嚴(yán)肅謹(jǐn)慎態(tài)度告訴桂仲成博士，德國目前還沒有這樣的人工智能技術(shù)，他們很希望能夠與之合作，為機(jī)場(chǎng)道面安全檢測(cè)提供保障。

一轉(zhuǎn)眼到了2020年，新冠疫情的突襲讓國際合作幾乎都暫緩了腳步，但是德方并沒有忘記中國這家智能機(jī)器人公司。在2021年初，德方就發(fā)出了邀請(qǐng)函：2021年能否到德國進(jìn)行項(xiàng)目考察，德方衷心期盼與圭目的合作。

從中國參展?jié)h諾威工業(yè)博覽會(huì)到德方主動(dòng)邀請(qǐng)中國本土企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目合作，短短幾年間，中國在科技上的創(chuàng)新已經(jīng)從小心翼翼探索到大踏步前進(jìn)，這些都有賴于國家工業(yè)強(qiáng)國的政策引領(lǐng)，讓本土科技創(chuàng)新企業(yè)在完成自身華麗轉(zhuǎn)變的道路上有強(qiáng)大的政策、資金、人才等保障。

全球首創(chuàng)道面健康檢測(cè)機(jī)器人在北京大興國際機(jī)場(chǎng)投入使用The world’s first road surface inspection robot is put into use at Beijing Daxing International Airport

圭臬智檢，目及未來

過去的一年里，全球都在與新冠疫情進(jìn)行著艱難斗爭(zhēng)。然而也正是這一年，圭目獲得了國家科技部重大研發(fā)計(jì)劃“跑道安全檢測(cè)機(jī)器人”專項(xiàng)課題支持，這項(xiàng)國家級(jí)別的課題支持也極大地增強(qiáng)了桂仲成博士在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施立體檢修智能機(jī)器人領(lǐng)域開拓的信心。

2016年，圭目正式創(chuàng)立，“‘圭目’中的圭是古代測(cè)日影的儀器，有標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)桿之意，目代表智慧。我希望在交通基礎(chǔ)設(shè)施安全、智慧檢測(cè)領(lǐng)域能夠做到行業(yè)的標(biāo)桿。最終圭臬智檢，目及未來?！闭劶拔磥恚鹬俪刹┦繚M懷雄心壯志。

僅成立一年，在國家科技部與民航局的專項(xiàng)支持下，圭目聯(lián)合研究機(jī)器人的國內(nèi)外頂尖學(xué)者和行業(yè)機(jī)構(gòu)研發(fā)的全球首創(chuàng)道面健康檢測(cè)機(jī)器人面市并在全國各大機(jī)場(chǎng)，特別是以智慧機(jī)場(chǎng)為代表的北京大興國際機(jī)場(chǎng)投入使用。

此前，國內(nèi)外機(jī)場(chǎng)主要基于人工的日常、定期、專項(xiàng)檢測(cè)來掌握道面安全與健康信息，評(píng)估道面適航能力，決策道面的養(yǎng)護(hù)、維修與改造。但飛行道面對(duì)于機(jī)場(chǎng)來講是最重要的資產(chǎn)之一，其健康狀況對(duì)于機(jī)場(chǎng)安全、高效、科學(xué)運(yùn)行具有決定性影響。因此保障機(jī)場(chǎng)道面的安全是重中之重。道面健康檢測(cè)機(jī)器人的使用推動(dòng)了機(jī)場(chǎng)道面管養(yǎng)從人工半自動(dòng)抽樣檢測(cè)、低頻靜態(tài)評(píng)估、單一信息分析、基于經(jīng)驗(yàn)事后被動(dòng)粗放式養(yǎng)護(hù)、階段性離散管養(yǎng)等方式向高頻動(dòng)態(tài)評(píng)估與預(yù)警、多元異構(gòu)數(shù)據(jù)融合評(píng)價(jià)、基于數(shù)據(jù)預(yù)防性的精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、全壽命周期管養(yǎng)智能化全面精準(zhǔn)檢測(cè)而發(fā)展，使得機(jī)場(chǎng)道面管養(yǎng)更加數(shù)字化、智能化。

在G98海南環(huán)島高速公路的部分檢修路段上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一臺(tái)橙紅色的機(jī)器人來回穿梭，這正是在為公路做表觀病害和結(jié)構(gòu)病害融合檢測(cè)的圭目機(jī)器人。海南省G98東線高速公路部分路段，地處火山巖地區(qū)富含水地段和高液限土質(zhì)地段，通車20多年來經(jīng)常出現(xiàn)車轍、推移、擁包、沉降等病害，經(jīng)幾次較大程度的修復(fù)也沒有明顯改善。后來海南省公路管理局了解到圭目機(jī)器人的作用，引進(jìn)了該機(jī)器人對(duì)部分病害嚴(yán)重路段進(jìn)行檢測(cè)以輔助科學(xué)決策，為修復(fù)設(shè)計(jì)方案的制定提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。

說到機(jī)器人的運(yùn)作原理，桂仲成博士向記者介紹道，該機(jī)器人系統(tǒng)可檢測(cè)路面地下5米以內(nèi)的結(jié)構(gòu)病害，以及0.5毫米的表觀病害，病害定位精度3厘米，機(jī)器人通過高效的病害數(shù)據(jù)采集后，數(shù)據(jù)進(jìn)入后端進(jìn)行人工智能算法自主識(shí)別分析，最終呈現(xiàn)一個(gè)數(shù)字化的道路，可直觀反映道路整體結(jié)構(gòu)與表觀病害情況，并了解每一個(gè)病害的位置、深度、類型、面積大小等信息。相當(dāng)于給公路做了個(gè)“CT檢查”，為“對(duì)癥下藥”處置公路病害提供可靠的數(shù)字化依據(jù)。

如今，第一代道面檢測(cè)機(jī)器人已經(jīng)陳列于圭目成都實(shí)驗(yàn)室里，供來訪者觀看。而技術(shù)人員正馬不停蹄地調(diào)試著第三代圭目機(jī)器人，第三代圭目機(jī)器人無論從精準(zhǔn)度還是智能方面都遠(yuǎn)超第一代機(jī)器人。

全球布局下的國際合作

在2020年5月舉辦的世界交通大會(huì)“一帶一路”研討會(huì)上，數(shù)據(jù)顯示，截至2019年，國內(nèi)機(jī)場(chǎng)數(shù)量已經(jīng)超過500個(gè)，國外大型機(jī)場(chǎng)累計(jì)已達(dá)到3521個(gè)，預(yù)計(jì)到2030年國內(nèi)機(jī)場(chǎng)數(shù)量將達(dá)到2000個(gè)，估測(cè)僅民用機(jī)場(chǎng)的跑道檢測(cè)市場(chǎng)份額即高達(dá)224億元。全國公路養(yǎng)護(hù)投資規(guī)模正逐年上升至每公里公路養(yǎng)護(hù)成本48萬元左右，預(yù)估市場(chǎng)份額可達(dá)到240億元～480億元。

全球首創(chuàng)道面健康檢測(cè)機(jī)器人正在檢測(cè)機(jī)場(chǎng)道面The world’s first road surface inspection robot is inspecting the airport’s road surface

這樣一個(gè)數(shù)據(jù)讓桂仲成深刻意識(shí)到自己當(dāng)初的選擇是正確的。24年前桂仲成從安徽大別山來到上海同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)就讀，碩士畢業(yè)后，又先后在清華大學(xué)、中國東方電氣集團(tuán)、美國德州農(nóng)工大學(xué)以及北京京東方科技集團(tuán)從事機(jī)器人技術(shù)研發(fā)和管理工作。基于豐厚的理論支撐、國家科技發(fā)展的前景和年輕人獨(dú)有的“闖世界”的勁頭，2015年，桂仲成決定創(chuàng)業(yè)。這一年正值“一帶一路”倡議從提出到落實(shí)的階段性時(shí)期，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為“一帶一路”從大寫意到工筆畫的關(guān)鍵點(diǎn)。桂仲成和其他兩位團(tuán)隊(duì)成員綜合調(diào)研市場(chǎng)前景后，決定做道路安全性方面的檢測(cè)機(jī)器人。

如今，圭目機(jī)器人國內(nèi)研發(fā)基地分布于上海、北京、成都、安徽，在美國和德國有實(shí)驗(yàn)室，新加坡、芬蘭等國有代表處。僅成都研發(fā)基地就有50余位成員，研發(fā)人員占到了2/3。

“新冠疫情給我們的國際合作帶來了不小的影響，也讓我們走出國門的腳步放緩了，但我們不會(huì)就此停下。接下來，我們將更加著眼于亞洲和歐洲市場(chǎng)，爭(zhēng)取將智能機(jī)器人推向全球市場(chǎng)?！惫鹬俪刹┦亢苡邪盐盏卣f。

與創(chuàng)始人桂仲成對(duì)話：

記者：

作為行業(yè)領(lǐng)域的佼佼者，一路走來，您認(rèn)為最難的是什么？

桂仲成：

在道面檢測(cè)智能機(jī)器人這樣一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，是沒有參照物的，培育市場(chǎng)的客戶從0到1的這個(gè)過程很難，讓大家認(rèn)同這個(gè)技術(shù)的價(jià)值所在更難。因此需要通過示范讓他們認(rèn)識(shí)到價(jià)值，當(dāng)客戶認(rèn)識(shí)到了價(jià)值后，我們還需要主動(dòng)找到他們，讓更多的行業(yè)能夠接受這樣的技術(shù)。這是一種價(jià)值認(rèn)同的體現(xiàn)，過程很難，但我們一路堅(jiān)持下來了。

記者：

在這樣全新領(lǐng)域做企業(yè)，您認(rèn)為最重要的是什么？

桂仲成：

我們是創(chuàng)業(yè)企業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新是唯一的發(fā)展路徑。技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新性是非常重要的，同時(shí)在人才的培育上更需要獨(dú)具慧眼以及長(zhǎng)久的培養(yǎng)。 創(chuàng)新是根本，人才是基石，過程比的是耐力、堅(jiān)持不懈的勁頭。

記者：

2020年公司獲得國家科技部重大研發(fā)計(jì)劃課題支持，您認(rèn)為這意味著什么？

桂仲成：

獲得這個(gè)課題支持非常難，除我們一家外，都是央企，面對(duì)非常強(qiáng)勁的對(duì)手，競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈。獲得這個(gè)課題支持是國家和社會(huì)對(duì)我們前期技術(shù)基礎(chǔ)的認(rèn)可 ，同時(shí)更說明這個(gè)方向是符合未來趨勢(shì)和方向的，給了我們足夠的信心和勇氣繼續(xù)走下去。