比肩人類(lèi)抓取能力，機器人通用抓取算法亮相世界人工智能大會(huì )

該機器人在復雜環(huán)境的抓取水平已經(jīng)接近人類(lèi)。

2021年7月8日，以“智聯(lián)世界眾智成城”為主題的2021世界人工智能大會(huì )在上海拉開(kāi)大幕。在今年的大會(huì )上，人工智能領(lǐng)域里有哪些新技術(shù)亮相，又有哪些新場(chǎng)景落地？

在今日開(kāi)幕的世界人工智能大會(huì )AI@上海的主題展區里，記者發(fā)現了一款結合人工智能算法和工業(yè)機器人的有趣應用。

工業(yè)機器人能像人一樣快速地將各類(lèi)擺放不整齊，雜亂的物品，例如碎瓷器、瑪瑙石、柔性袋裝零食或布娃娃等，準確且穩定進(jìn)行抓取。從抓取效果看，這款機器人在復雜情況下的抓取能力已經(jīng)接近人類(lèi)水平。

記者了解到，這款應用為上海交通大學(xué)-非夕科技智能機器人聯(lián)合實(shí)驗室共同開(kāi)發(fā)的一款基于視覺(jué)的機器人通用抓取算法，名為“AnyGrasp”。

搭載AnyGrasp算法的非夕自適應機器人Rizon可以對未知物體直接進(jìn)行高速抓取，不受物體種類(lèi)、是否可變形限制，無(wú)需提前的物體建模，對光照、物體紋理皆不敏感。AnyGrasp還具有極快的檢測速度，只需數十毫秒即可生成上千個(gè)抓取點(diǎn)，同時(shí)單次抓取決策時(shí)間極短，因此單位小時(shí)內成功抓取效率極高。

據團隊介紹，機器人日常面對的都是大量堆疊的、復雜的、沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的物體，同時(shí)場(chǎng)景呈現極度的雜亂性，還沒(méi)有相關(guān)研究可直接面對任意復雜場(chǎng)景進(jìn)行抓取。這次聯(lián)合實(shí)驗室發(fā)布的最新算法就解決了這一行業(yè)痛點(diǎn)。

為訓練AnyGrasp，上海交大-非夕聯(lián)合實(shí)驗室團隊收集了超過(guò)十億量級的訓練標簽。AnyGrasp 的實(shí)現是基于研究團隊提出的一個(gè)全新方法論，即真實(shí)感知與幾何分析的孿生聯(lián)結。真實(shí)感知與密集幾何標注原本是矛盾的兩方面，因為真實(shí)感知往往需要人工標注，而幾何分析需依賴(lài)仿真環(huán)境，此前未曾有團隊在這兩方面進(jìn)行過(guò)嘗試。

但在A(yíng)nyGrasp的幫助下，僅需要一臺1500 元的 RealSense 深度相機，AnyGrasp 即可在數十毫秒的時(shí)間內，得到其觀(guān)測視野內整個(gè)場(chǎng)景的數千個(gè)抓取姿態(tài)，且均為六自由度，以及一個(gè)額外的寬度預測。

在五小時(shí)復雜堆疊場(chǎng)景的抓取中，單臂 MPPH（Mean Pick Per Hour, 單位小時(shí)內平均抓取次數）可達到 850+，為DexNet4.0（編注：DexNet4.0為此前來(lái)自 UCB 的研究團隊發(fā)表于《Science Robotics》的成果）的三倍多，這是該指標第一次在復雜場(chǎng)景抓取上接近人類(lèi)水平（900-1200 MPPH）。

研究團隊介紹，AnyGrasp具有以下優(yōu)勢：普適性：對未曾見(jiàn)過(guò)、復雜場(chǎng)景中的任意物體均可抓取，包括剛體、可變形物體、無(wú)紋理的物體等；高速度：數十毫秒內即可生成數千個(gè)穩定的抓取姿態(tài)；穩定性：對背景、光照、桌面角度等不敏感；低成本：無(wú)需高精度工業(yè)相機，千元價(jià)位的深度相機（如Intel RealSense）即可勝任。

據介紹，自適應機器人與先進(jìn)AI算法的實(shí)際結合，不但有助于實(shí)驗室在其算法的研究和應用層面進(jìn)行更多嘗試，同時(shí)有力助推了非夕對醫療、餐飲、服務(wù)等更多生活化領(lǐng)域的市場(chǎng)拓展。

值得一提的是，據現場(chǎng)非夕機器人工程師介紹，賦予自適應機器人通用抓取能力的背后，其實(shí)是一套名為穹知NOEMA系統。該系統是是面向全行業(yè)的云-邊-端協(xié)同一體的通用智能機器人大腦，它能夠基于機器人的多信息感知進(jìn)行AI算法研究和應用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，進(jìn)而指導機器人完成復雜任務(wù)。

上海交通大學(xué)-非夕科技智能機器人聯(lián)合實(shí)驗室成立于2019年，專(zhuān)注于A(yíng)I領(lǐng)域內關(guān)鍵問(wèn)題的研究和應用實(shí)踐，同時(shí)注重促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域內的優(yōu)秀人才培養。

上海非夕機器人科技成立于2016年，專(zhuān)注于研發(fā)、生產(chǎn)集工業(yè)級力控、計算機視覺(jué)和人工智能技術(shù)于一體的自適應機器人產(chǎn)品，為不同行業(yè)的客戶(hù)提供基于非夕機器人系統的整體、創(chuàng )新性的解決方案和服務(wù)。截止目前，非夕已經(jīng)完成4輪融資，其中2020年12月完成超1億美元的B輪融資，該輪融資使非夕成為全球通用機器人領(lǐng)域單輪融資總額最高的公司。

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