
机器人前瞻(公众号:robot_pro)
作者 | 许丽思
编辑 | 漠影
在工业自动化升级的关键节点,海康机器人于深圳举办机器视觉新品发布会,推出新一代工业相机、2.5D视觉、3D视觉、VM算法平台、智能相机等多元新品及方案。
如今,机器视觉在工业制造领域广泛应用,例如,汽车行业、3C行业、光伏行业、锂电行业、半导体行业、金属加工行业等,能够提升产品生产效率、检测精度与质量,增强生产线的灵活性,提升生产的安全性。
而在机器人领域,机器视觉能够赋予机器人更精准的环境感知与交互能力,让其执行更加精细和复杂的任务。
经过多年的技术积累和市场深耕,海康机器人的业务涵盖了机器视觉、移动机器人及关节机器人。其中,针对机器视觉领域,海康机器人已形成了全系列工业相机、智能相机、智能读码器、立体相机、视觉控制器、算法平台、镜头及相关配件的产品布局。
截止到2024年4月10日,自2016年年成立以来,海康机器人的机器视觉业绩年复合增长率达到50%以上,成交客户15000+家,生态合作伙伴数量200+家。
一、增速趋缓背后的破局之道,技术创新与场景破圈
自2012年后,随着3C、锂电和光伏等产业的发展,同时叠加国产化的替代浪潮,机器视觉行业迎来了快速的发展期。
海康机器人在2014年进军机器视觉赛道,刚好赶上行业东风,见证了行业规模在近10年时间里增长了4-5倍,国产化率从低于20%上升到75%以上,其中海康机器人占据半壁江山。
不过,海康机器人副总裁张文聪坦言,近几年来,机器视觉行业增速明显变缓。这背后,一方面是地缘政治冲突的不断升级、贸易摩擦加剧以及产能过剩导致,另一方面则是新技术进展不及预期,比如工业质检推进相对缓慢。
▲海康机器人副总裁张文聪《突破边界-机器视觉的挑战与机遇》
而想要突破行业增长瓶颈、需求新的发展机会,张文聪认为,需要从两大方向入手。
首先,要让机器视觉渗透进更多行业中。目前,机器视觉应用领域主要集中在3C、光伏、锂电和汽车等行业,在传统制造的行业中的应用偏少。
对此,海康机器人已在多个传统制造业中进行探索:与长安汽车合作冲压件检测应用;在木工行业,海康机器人将视觉技术应用在木材清边、尺寸测量、封边检测、板材分级和信息追溯等场景中,提升了木工行业的自动化和智能化;另外,海康机器人还跟合作伙伴一起在食品加工、金属加工等行业探索机器视觉的应用。
其次,机器视觉还需要通过技术创新带来新的市场增量。在过去,高反光材质成像、微小缺陷识别、复杂环境适应性差等难题,一直困扰着视觉检测行业,而近年来,大模型、计算光学及柔性检测方案技术的发展,则为破解这些难题提供了全新方案。
具体来说,大模型技术基于Transformer的深度学习展现出卓越的场景泛化能力,可实现少量样本完成场景迁移,还能解决缺陷样本不足和样本智能标注问题。
计算光学有别于传统工程化的打光技术,其能够通过编码和解码光场信息来突破传统光学成像的物理极限。其中,相位偏折技术能够解决高反光、透明材质成像问题,光度立体技术,应用于复杂纹理表面的缺陷成像。
除此之外,“机器人+视觉”的柔性检测方案,能够借助机械臂的灵活性,大幅拓展视觉系统的灵活性,满足工件种类多、尺寸形状差别大的多样化检测需求。
二、技术亮剑:从多光谱相机到工业大模型,重新定义视觉检测边界
1、标准产品线
面对趋于成熟、饱和的市场,以及不断分层的用户需求,海康机器人标准产品线推出第三代工业相机CT系列,具备更强大的平台与技术架构,更丰富的软件功能,更灵活的产品扩展,可实现性能、功能、丰富度的平衡。
CT系列相机目前具有Mini、Base、Pro、Max四个版本;其中,Pro及Max版本相机创新性地采用多光谱融合技术、精准温控设计策略、IP67防护等级设计,可适应多种应用场景。
CT系列通过多技术簇的融合创新,实现了多项突破:
技术架构优化:采用更集成化模块架构,封装GEV、U3V等协议,支持快速推出系列化产品。
电源设计升级:功耗显著降低,以500万像素相机为例,从CA系列 3.2W到CS 系列2.6W,再到CT系列1.5W,低功耗模式可达0.9W。
色彩还原更精准: Pro及Max版本相机创新性采用多光谱融合技术,可实时探测环境光源变化并自适应颜色校正,即便色温在3000k至6500k间大幅变化,也能实现精准颜色还原,效果更贴近人眼观察。
此外,标准产品线还推出了能有效去除样品表面的漫反射干扰的穹顶光2.5D视觉检测系统,满足显示面板行业的高分辨率相机,以及匹配半导体、锂电等行业不断提高的检测需求的高速相机。
2、智能产品线
海康机器人开发了工业视觉大模型,该大模型具有百亿级基础数据、亿级工业数据,推理耗时小于100ms,普通显卡即可部署推理。
海康机器人还针对机器视觉应用特点研发了图像分割、目标检测、OCR、读码等通用任务大模型,以及针对行业和场景化的行业场景大模型。
另外,因为边缘学习对硬件要求更低、样本数更少、训练更快,非常适合应用在组装检测、物料计数、产品完整性检测等应用。对此,海康机器人开发了边缘学习分类、边缘学习检测、边缘学习OCR等算法。
围绕大模型、边缘学习 、软件交互、平台优化等,海康机器人还推出了一系列AI产品:
首先是VM算法平台5.0,集成工业视觉大模型与全系列边缘学习工具,面对复杂场景采用大模型,面对简单场景采用边缘学习工具。
硬件上,海康机器人将VM的部分功能与智能相机相结合,提高相机的应用灵活度,新推出SC5000X、SC2000X系列,产品矩阵更加丰富;从算法性能、光学照明、自动调谐安装配置、配套客户端等各方面持续提升产品易用性,推出了AI智能读码器IDMVS5.0客户端和ID2000XM。
3、3D视觉产品线
海康机器人3D视觉主要聚焦于3D高精度测量和3D视觉机器人引导两大应用领域,以相机硬件加算法平台软件的整套解决方案赋能生态。
在3D视觉机器人引导应用方面,海康机器人对激光振镜立体相机的技术方案进一步扩充,推出单线扫描结构光、投影结构光等技术方案,以更全面的视野覆盖、更高的采集速率和更加细腻的成像质量,扩展了相机的场景适应能力。
海康机器人此次发布了基础系列、Ultra高分辨率系列、Turbo抗环境光系列、DPS超小体积系列、焊接专用型号等多款RGBD立体相机,适配用户在多种场景下的选择。
Robot Pilot机器人视觉引导平台软件,是海康机器人推动各行各业向机器人自动化升级的另一核心产品。RP机器人视觉引导平台也迎来了新升级,RP V2.2实现了算子功能优化、调试可视化及实施工具闭环,提升软件应用自由度、调试效率和交付实施标准化。
三、探讨眼·脚·手协同应用,深化产业落地应用
活动现场,海康机器人首次将发布会与技术交流会深度融合,携手合作伙伴共同探寻智能制造与智慧流通的数字化转型新机遇。
海康机器人副总裁孙元栋围绕“视控一体”,深入阐述关节机器人与视觉融合的全新范式,指出视控一体可通过在机器人系统中集成视觉功能,或在视觉系统中集成机器人操作两种方式实现,凭借公司在硬件、软件和算法领域的深厚积累,海康机器人在这两方面均具备强大实力。
▲海康机器人副总裁孙元栋《视控一体,关节机器人与视觉融合的新范式》
海康机器人国内营销副总裁陈少俊则探讨了“眼手脚”协同如何助力打造区域制造新生态,强调“眼”通过视觉系统实时采集处理生产数据,“手”依靠高性能关节机器人完成各类操作,“脚”借助移动机器人实现物料高效转运,三者协同配合形成闭环,有力推动生产智能化进程。
▲海康机器人国内营销副总裁陈少俊《”眼脚手”协同打造区域智造新生态》
海康机器人深圳分公司机器视觉技术总监分享了眼、脚、手,在3C电子、锂电、PCB、汽车等行业的应用及案例。
▲海康机器人深圳分公司机器视觉技术总监张能《眼·脚·手在智能工厂应用及案例》
此外,海康机器人在活动现场了打造沉浸式展区,20余款视觉产品及方案精彩亮相,直观展示机器视觉在智能制造、智慧物流等多行业的广泛应用。
结语:推动机器视觉生态建设,行业仍有广阔发展空间
张文聪谈道,公司将长期坚持生态发展战略,持续推进生态合作伙伴计划;同时每年举办全国性的机器视觉设计大赛,推进产教融合,为行业培养人才。
即便近来机器视觉行业增速趋缓,但仍有广阔的发展空间。金属加工、板材加工、医疗、食品加工等行业的应用,将有望为机器视觉打开全新的想象空间。
对此,在新行业应用拓展方面,海康机器人将聚焦从“0到1”的工作,重点围绕基线方案构建,技术难点突破和样板点打造,进一步将获得的能力赋予合作伙伴,由合作伙伴来完成“1到N”的推广复制工作。