从智能硬件到自主机器人开发平台 灵动科技凭什么做“中国特斯拉”?

2019-06-05
“我们希望能构建一个由智能机器人赋能工作与生活的未来,将人类从重复、无聊和危险的工作中解放出来,让人们可以过上更具创造力与愉悦感的生活,给世界带来改变。”

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ForwardX创始人&CEO 齐欧

每一个看过“星球大战”的直男,小时候或许都会有一个关于个人机器人的梦想。ForwardX创始人&CEO 齐欧也不例外。不同的是,他把这一梦想变成了现实,于是OVIS诞生了。

OVIS是由ForwardX(灵动科技)研发的一款具有视觉认知能力的智能侧跟登机箱。它能够做到认识你,跟随你做移动和搬运,带有拍照的功能,帮助你携带物品,甚至帮你的手机充电......成为你生活中的小帮手。

据齐欧介绍,这还只是OVIS第一代产品的功能,随着技术的不断迭代和一些边缘计算的芯片的不断出现,OVIS在第二代第三代产品中还有望做到路径引导、语音交互等功能。

成立于2016年5月的ForwardX,是一家基于计算机视觉的自主机器人技术平台,研发产品主要应用在2B和2C领域,核心是让机器人拥有“深度学习大脑”,给机器人感知环境、自主移动的能力,赋能传统制造业和物流业。

目前,ForwardX输出的产品除了上述消费级产品OVIS智能行李箱,还包括:基于视觉感知的仓储协作机器人——视觉导航AMR(电商小件3C仓BX100、电商中大件仓BX350、叉车等),智能自动割草机等。

“我们希望能构建一个由智能机器人赋能工作与生活的未来,将人类从重复、无聊和危险的工作中解放出来,让人们可以过上更具创造力与愉悦感的生活,给世界带来改变。”齐欧说。

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智能行李箱:视觉自主机器人新物种

据齐欧介绍,在OVIS之前,无论是以色列、美国或者国内的顶级企业都在尝试做同类型的智能行李箱,但最终只有ForwardX做成了。

作为首款侧面跟随行李箱,OVIS开创性地使⽤了计算机视觉技术主导,多传感器融合的跟随⽅案,可以实现自主跟随和避障。

在技术上:

首先OVIS采用5个摄像头,每秒120帧环境感知每分钟30个G的视频信息通量。齐欧告诉创业邦,今天所谓自动驾驶外来的雷达,差不多是每秒10帧,通常是64线的信息,这相当于做到了一个比Velodyne激光雷达还要再快三倍的帧数,并且是在有限算力下达到比它要更全面的信息。

其次是多神经网络并行的计算机视觉能力。不光有图像信息,还能基于深度学习的计算机视觉对人做持续识别跟踪,比如从附近的几人中成功检测到自己的主人,或和出框后回来的主人再识别。齐欧介绍,这些是今天的计算机视觉的核心大厂在做的技术。此外,行李箱还要知道哪里可以走,哪里不可以走,这叫可行使区域的分割,这部分是自动驾驶的技术。

第三,基于VSLAM的视觉感知的速度闭环。和经过几十年迭代的车底盘不同的是,行李箱的底盘是一个成本和灵活度都相对有限的底盘。所以除了依赖底盘自身的轮子反馈,然后还要加VSLAM视觉的反馈,通过视觉能够知道空间、位置、和自己的相对移动距离。

第四是侧面跟随的算法的革新。外部环境的复杂情况很难穷尽,所以OVIS使用了强化学习技术,使在环境大规模变动的情况下,机器依然可以找到自己的最佳路径。这是强化学习在机器人领域的实际应用,灵动科技是真正做到这一点的一家企业。

最后,OVIS底盘执行上面是每秒200次的信号更新。

根据规划,OVIS智能侧面跟随行李箱将在8月份在国内首发。2018年OVIS在海外众筹中,以2个月1000万元人民币的收入总额,刷新了中国高端原创产品的历史成绩。中国在美国众筹智能硬件项目,从历史到2018年末,只有20家超过100万美金,OVIS是其中之一。

在4月初的爱迪生奖(被誉为"美国科技界的奥斯卡奖")中,灵动科技的智能行李箱还在竞争最激烈的“消费电子”类别中收获了银奖(第二名),成了中国第一家获此殊荣的人工智能公司。

“目前在美国,神经网络还主要应用在互联网领域。”机器学习之父、“图灵奖”获得者Yann Lecun在使用过OVIS行李箱后,曾高度赞扬道:“但你们却已经将神经网络应用在硬件产品上。”

不止于行李箱:视觉自主机器人开发平台

“正是因为基于深度学习的计算机视觉技术,OVIS才可以成为世界上最智能的行李箱,但这只是个开始。”齐欧说。

某种程度上可以说,OVIS是一款行李箱形态的视觉自主机器。通过研发OVIS,灵动科技还打通了软件开发、硬件设计和供应链落地的整个链条,形成了一个视觉自主机器人的开发平台。这个平台可以为灵动科技内部产品及未来整个行业做赋能。

据齐欧介绍,这个平台包括硬件和软件两部分。整体的技术分布分为四部分:第一部分是对所有传感器的能力的掌握,包括惯导、单目摄像头、多目摄像头、深度摄像头等;第二部分是,利用传感器收集的信息,一方面做神经网络的测算,一方面做环境的VSLAM,即视觉的环境建图和视觉的机器人定位,让机器人知道环境是怎么样,知道自己在哪里,然后做路径决策和底盘控制。第三部分,决策包括本机的和云端的。第四部分,做多底盘的控制。里面有一些技术都是灵动科技自身原创的。

在硬件供应链方面,灵动科技也积累了一定的优势。很多软件企业做硬件,会遇到很多量产的问题。比如结构是否可靠,供应商选择是否正确,量产是否能按时推进,硬件能否一次性设计成功……这对企业来说是个严峻的考验。

在供应链的构建上,灵动科技一方面引入专业的硬件设计及量产人才,在产品定义阶段,就考虑到工程的合理性。同时,邀请传感器等关键零部件厂商一起参与设计产品原型。量产阶段核心工程师团队里,还有一位具有21年行业经验的老兵。

在这个平台基础上,灵动科技还推出了2B的仓储协作机器人——视觉导航AMR(电商小件3C仓BX100、电商中大件仓BX350、叉车等)。据了解仓储协作机器人的投入使用,可以让一个拣货员实现2倍以上的工作效率。目前,灵动科技已经有2款物流机器人实现量产,并已经在德国3PL客户和日本客户的核心仓库上线运行,逐步在海外和国内推广,实现了单件拣货成本下降30%以上的运行效果,预计今年部署量超过1000台。

齐欧表示,OVIS从最初的传感器、算法的探索、硬件端的结构设计,到供应商量产阶段整整花了三年时间。但也正因此打通了从设计到产品落地的整个产业链条,在目前形成的视觉自主机器人开发平台的基础上,其仓储协作机器人的研发只用了一年零六个月,无人叉车花了一年,而割草机甚至更短,预计9个月就可以完成。随着内部产品的打磨周期越来越短,这也充分印证灵动科技自主机器人技术平台具有足够的通用性。

团队方面,创始人齐欧于2016年创立了ForwardX(灵动科技),此前曾任甲骨文中国区高管。此外,灵动科技聚集了一大批来自清华,中科院,北大,北航,美国普渡大学等国内外知名学府的研究人才,集结了众多深受业界尊敬的顶级计算机视觉科学家,组成了一只资深的自动化专家团队。这也为灵动科技提供了强劲的核心竞争力:20多项计算机视觉、机器人领域的全球冠军,10余篇全球顶级期刊论文,共申请专利97项,其中包括43项国际发明专利申请,以及2项美国发明专利授权。

未来,ForwardX的发展战略是“全球化”,而全球化的前提是要先原创。在齐欧看来,在专利的部署上,真正可能跟灵动科技产生冲突的是谷歌、本田这样的公司。

“我们不得不面对一个全球的专业化的竞争,并且在全球的技术专家和商业闭环上,也要跟全球企业做到同样的量级。这就是一个新的挑战。但原创产品、原创技术、全球化的市场,这也是一个新的乐趣。 ”

来源:创业邦
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