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聯(lián)想做了個(gè)工業(yè)機(jī)器人？
可能一部分人們會(huì)對(duì)這個(gè)事情有不少疑惑 —— 那種工廠里靈活挪動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人和聯(lián)想有什么關(guān)系？
沒錯(cuò)，聯(lián)想創(chuàng)新科技大會(huì) TechWorld 2020 上，聯(lián)想集團(tuán)高級(jí)副總裁、首席技術(shù)官芮勇在介紹邊緣計(jì)算的環(huán)節(jié)發(fā)布了一款聯(lián)想晨星機(jī)器人。它長(zhǎng)這樣：
圖片來自聯(lián)想
這個(gè)機(jī)器人應(yīng)該是由聯(lián)想研究院推出。初看這機(jī)器人，你大概率會(huì)被它操縱自如的機(jī)械臂和激光雷達(dá)生成的點(diǎn)陣圖吸引。
不過在使用上，這臺(tái)實(shí)現(xiàn)了 SLAM 技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)以及甚至可以自主找到并且移動(dòng)到噴漆間的聯(lián)想晨星機(jī)器人，它并非是在強(qiáng)調(diào)這些自動(dòng)駕駛領(lǐng)域非常常見的功能。
先說為什么需要這樣一款工業(yè)機(jī)器人？
其實(shí)這款聯(lián)想晨星機(jī)器人由中國商飛集團(tuán)的需求定制而來。中國商飛的飛機(jī)需要噴漆的零件往往高達(dá)數(shù)百種，而在傳統(tǒng)自動(dòng)化噴涂實(shí)踐中，大部分的時(shí)間都需要花在機(jī)械臂的參數(shù)調(diào)整和示教上；人工噴漆往往更能達(dá)到所見即所得的效果，但質(zhì)量會(huì)依賴于工人的操作手法，也很難保證一致性。
所以在示教這個(gè)環(huán)節(jié)上，人工的噴涂示教和機(jī)器臂的一致性可以有結(jié)合。
聯(lián)想晨星工業(yè)機(jī)器人的作用：它就是用來給飛機(jī)噴漆的。
聯(lián)想稱，從商飛需求的提出到聯(lián)想最終將產(chǎn)品成型，耗時(shí)一年時(shí)間趕工完成。而聯(lián)想從端插項(xiàng)目開始就與中國商飛進(jìn)行合作，過程中經(jīng)歷了航電檢測(cè)、AR 裝配、人機(jī)協(xié)同的噴漆系統(tǒng)項(xiàng)目等等，最終完成了這個(gè)成品工業(yè)機(jī)器人。
“噴涂”作業(yè)和機(jī)械臂有關(guān)，只不過這個(gè)機(jī)械臂的第一次“噴涂”作業(yè)是由人在遠(yuǎn)端完成。
晨星機(jī)器人通過 SLAM 技術(shù)自主移動(dòng)到車間內(nèi)，而它的任務(wù)并非直接“上手”，而是通過晨星機(jī)器人將其拍攝的 3D 視頻流通過 5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)端的晨星 AR 設(shè)備，遠(yuǎn)端的用戶只需要戴上晨星 AR 以及使用手柄，就可根據(jù)感知信息對(duì)機(jī)器人下達(dá)控制指令。
所以這種操作特別考驗(yàn)延遲性。實(shí)際演示效果來看，機(jī)械臂隨手柄實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)移動(dòng)，這是噴涂效果堪比現(xiàn)場(chǎng)的硬件基礎(chǔ)。
當(dāng)然，重點(diǎn)也并非在于人可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)“遙控”，而是通過晨星機(jī)器人的“大腦”輔助人類噴涂技術(shù)的過程。
在操作員第一遍操作演示結(jié)束后，晨星 CV 模組還可以通過計(jì)算器視覺技術(shù)輔助檢查噴涂質(zhì)量，而此時(shí)工業(yè)機(jī)器人的“大腦”已通過人工智能學(xué)會(huì)了操作員的基本操作，在未來的同一工件重復(fù)操作時(shí)，就可以完全實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自主噴涂。
看似簡(jiǎn)單的系統(tǒng)邏輯架構(gòu)，其實(shí)要保證的技術(shù)細(xì)節(jié)還挺多。聯(lián)想一份技術(shù)資料顯示，基于 5G 端到端的數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)確保了機(jī)器人端雙目立體視頻數(shù)據(jù)回傳的實(shí)時(shí)性，攝像頭視角實(shí)時(shí)跟隨用戶視角；而自主研發(fā)的高級(jí)機(jī)器人控制算法響應(yīng)速度要快，魯棒性也要好；同時(shí)，用戶頭戴 AR 設(shè)備被用于感知頭部位姿變化，手持設(shè)備用于控制機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，且機(jī)器人系統(tǒng)還需要配有碰撞檢測(cè)，保證作業(yè)過程中的安全性。
在這其中，邊緣計(jì)算架構(gòu)的建設(shè)起到了關(guān)鍵性的作用。
所謂邊緣計(jì)算，即云延伸到邊的產(chǎn)物。在這個(gè)案例中，邊緣設(shè)備只是硬件實(shí)體，而軟件部分則是指聯(lián)想的邊緣計(jì)算平臺(tái) LECP ( Lenovo Edge Computing Platform ) ，它構(gòu)成了聯(lián)想的邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)層。簡(jiǎn)而言之，是由它完成和聯(lián)想的各種邊緣設(shè)備的深度融合，為邊緣場(chǎng)景下的業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)及算力實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的感知調(diào)度，以及統(tǒng)一自主的運(yùn)維管理。
而云計(jì)算能力下沉到行業(yè)場(chǎng)景時(shí)，往往也會(huì)遇到一定問題。比如如今邊緣設(shè)備往輕量化發(fā)展，進(jìn)而對(duì)邊緣設(shè)備所能承載的資源規(guī)模做出限制，但“邊緣平臺(tái)上仍然需要承載原來云端所承載的多種邊緣智能應(yīng)用，而這些應(yīng)用有些需要跑在容器上，有些需要跑在虛擬機(jī)上。”芮勇稱。
圖片來自聯(lián)想
邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)層中有一項(xiàng)聯(lián)想自研首創(chuàng)的技術(shù)：混合輕量級(jí)虛擬化引擎。
芮勇解釋稱，飛機(jī)零部件噴漆，既需要虛擬機(jī)來支持 AR 模型渲染，也需要容器來支持機(jī)器人噴涂、漆面檢測(cè)等應(yīng)用，傳統(tǒng)做法往往需要兩臺(tái)以上機(jī)器運(yùn)行不同的虛擬化堆棧，系統(tǒng)開銷更大。而聯(lián)想的混合輕量級(jí)虛擬化引擎能在單臺(tái)機(jī)器上同時(shí)提供輕量級(jí)虛擬機(jī)和安全容器承載這些應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)二者深度融合，有效增加了系統(tǒng)資源利用率。
在邊緣智能層聯(lián)想也實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)突破：漸近式模型優(yōu)化技術(shù)。噴涂質(zhì)量檢測(cè)往往需要將深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型壓縮部署在邊緣側(cè)。而漸近式模型優(yōu)化技術(shù)就是自適應(yīng)調(diào)整不同的模型精度和算力資源，從而實(shí)現(xiàn)了更高精度的 CV 檢測(cè)。
商飛案例其實(shí)只是聯(lián)想邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)中的一個(gè)應(yīng)用案例。就算是聯(lián)想晨星工業(yè)機(jī)器人本身，它也可以擁有很多“變種”，比如它可以變身承擔(dān)電力巡檢作業(yè)，在一些人類難以進(jìn)入的環(huán)境中進(jìn)行放射性實(shí)驗(yàn)和高溫工作等。
這一切技術(shù)研究其實(shí)都關(guān)乎聯(lián)想集團(tuán)董事長(zhǎng)兼 CEO 楊元慶針對(duì)“端 - 邊 - 云 - 網(wǎng) - 智”技術(shù)架構(gòu)的預(yù)判 —— “云網(wǎng)融合就是為了更好地助力 5G 的建設(shè)；智能基礎(chǔ)設(shè)施將會(huì)為邊緣計(jì)算、云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供全套的解決方案；而行業(yè)智能將會(huì)推動(dòng)人工智能在各行各業(yè)的深入、廣泛應(yīng)用。”
聯(lián)想晨星工業(yè)機(jī)器人就是聯(lián)想最近經(jīng)常提到的“企業(yè)服務(wù)”相關(guān)的生意。
