原標題:測試證明:硅基可動雙眼比“相機+激光雷達”在識別判斷能力上更具優(yōu)勢
滬研機器人“仿生眼”產業(yè)化提速
眼睛是心靈的窗戶,人獲得的信息80%以上是通過視覺系統(tǒng)進入大腦。隨著具身智能這一未來產業(yè)興起,上海科學家研發(fā)的“仿生眼”迎來快速發(fā)展期,將讓越來越多的智能機器人擁有一雙慧眼。
在上海“腦與類腦智能基礎轉化應用研究”市級科技重大專項、高質量孵化器的接力支持下,“仿生眼”實現(xiàn)了產業(yè)化。在上海兩大機場,仿生鷹眼視覺系統(tǒng)有望用于監(jiān)測FOD(可能損傷航空器的外來物體和碎屑)和無人機等低慢小航空器;在機器人領域,一家上市公司將3雙“仿生眼”與6條機械臂匹配,開發(fā)出采摘水果的“三頭六臂”機器人。
如今,研發(fā)“仿生眼”的上海愛觀視覺科技有限公司已落戶上海市人形機器人創(chuàng)新孵化器。公司不僅在開拓產品的應用場景,還在研發(fā)多芯片組件,為產品提供更強大的算力。
探索科技“無人區(qū)”
“我研究可動雙眼已有30多年,在上海市科委和中國科學院支持下,這項原創(chuàng)成果終于成熟了?!鄙虾4髮W仿生視覺與類腦智能研究所所長張曉林說。他的另一個身份,是愛觀視覺的創(chuàng)辦者。
走進愛觀視覺,一臺只有上半身的人形機器人吸引了記者目光。與其他人形機器人相比,它的臉部類人程度更高,特別是那雙“仿生眼”,與人眼很像。“你好,小黑!”跟它打個招呼,這個機器人通過聲源定位,就把腦袋轉向記者,用它的眼睛與記者進行眼神交流。在此后的對話中,這雙眼睛一直看著記者。
“仿生眼具有移動物體平滑跟蹤、指定目標跟蹤等很多人眼的功能,可進行實時三維空間測距,這是目前市場上固定雙目相機、激光雷達所不具備的?!睆垥粤纸忉?。
能否模擬人類視覺系統(tǒng)的生理結構,用硅基材料開發(fā)出一種可動雙眼?作為擁有工學、醫(yī)學專業(yè)背景的博士,張曉林開展了多年仿生學研究。通過論文查詢,他發(fā)現(xiàn)早在10年前,國際上這個前沿交叉領域的研究就停滯了,但他沒有放棄,繼續(xù)在科技創(chuàng)新的“無人區(qū)”探索。
事實證明,這種探索是值得的。中國科學院院士、生物物理學家郭愛克表示,人眼是大自然打造的最精密、最聰慧的視覺裝置,“仿生眼”與激光雷達、飛行時間傳感器和固定雙目相機相比,無論在信息量、可視距離、測量精度,還是在識別和判斷能力上都有更全面的優(yōu)勢。
催生智能機器頭腦
2018年,上?!澳X與類腦智能基礎轉化應用研究”市級科技重大專項啟動。張曉林成為這個專項5位首席科學家之一,帶領團隊研發(fā)智能機器頭腦。 下轉 5版(上接第1版)充裕的科研經費和一流的產學研合作團隊,推動“仿生眼”與其他軟硬件有機整合在一起。項目團隊采用國產大模型,為機器頭腦賦予了更強大的大腦和對話功能。
記者看到的“小黑”機器人,就是智能機器頭腦的一種形態(tài)。它搭載了與人眼大小一樣的六自由度仿真眼球,具備人眼的大部分視覺和運動功能;集成了一自由度嘴部關節(jié)、六麥語音陣列系統(tǒng)、三自由度并聯(lián)式頸部;內置了嵌入式人工智能處理平臺,使機器人擁有強大的視、聽、說能力。
對照測試顯示,“小黑”的眼睛在室內物體測距的精度上,與英特爾研發(fā)的一款高性能光學雷達攝像頭相仿,證明其室內三維視覺能力相當于“相機+激光雷達”。在室外,“仿生眼”的探測距離比激光雷達更遠,而且能識別遠處物體的形狀、顏色和材質。
仿照鷹眼的結構功能,張曉林團隊還發(fā)明了能進行公里級大范圍三維重建的仿生鷹眼視覺系統(tǒng)。上海機場集團正在與愛觀視覺洽談合作,有望將仿生鷹眼與人工智能結合,監(jiān)測飛機跑道上的FOD和機場周邊的“黑飛”無人機,彌補微波雷達等傳統(tǒng)設備的短板。
打造產業(yè)創(chuàng)新生態(tài)
如何推廣應用這些原創(chuàng)成果,圍繞“仿生眼”打造產業(yè)創(chuàng)新生態(tài)?去年以來,市科委培育的兩家上海高質量孵化器與愛觀視覺合作,助力這家科技企業(yè)加速成長。
入選上海首批高質量孵化器的莘澤智星港,設有“科創(chuàng)界”傳媒板塊?!翱苿?chuàng)界”團隊通過自媒體、線下活動等渠道,向企業(yè)和風投基金推介“仿生眼”。今年4月,《仿生眼:怎樣仿制大自然最精密聰慧的作品》新書報告會暨仿生視覺產業(yè)與投資研討會在上??茖W會堂舉行,吸引了上百位科技界、產業(yè)界和投資界人士參加,籌備這場會議的就是莘澤智星港傳媒團隊。
上海市人形機器人創(chuàng)新孵化器去年7月在漕河涇開發(fā)區(qū)成立后,入選了第二批高質量孵化器。作為入駐企業(yè),愛觀視覺獲得一棟租金減免的別墅辦公樓。在這家培育人形機器人產業(yè)鏈上下游企業(yè)的孵化器里,有研發(fā)機器人頭腦和眼睛的愛觀視覺,有研發(fā)機器人整機的青心意創(chuàng),還有研發(fā)靈巧手的菲零科技。產業(yè)鏈上下游的合作,正在這家孵化器里醞釀。讓張曉林期待的是,這家孵化器近日設立了總規(guī)模2億元的人形機器人風投基金,計劃投資愛觀視覺。
獲得投資后,愛觀視覺將有更充裕的資金研發(fā)多芯片組件。這個組件包含大腦芯片、小腦芯片和腦干芯片,可以為仿生眼視覺系統(tǒng)、仿生鷹眼視覺系統(tǒng)、智能機器頭腦提供更強大的算力,提升產品性能。
“我相信,仿生眼有廣闊的應用前景,在人形機器人、四足機器人、無人駕駛、無人機、監(jiān)測系統(tǒng)等科技產品中都有用武之地,可能將起到非常關鍵的作用?!睆垥粤肿孕诺卣f。