他们给机器人装上仿生眼,媲美人眼
人类对智慧的追求永无止境,我们站在地球之巅,以智慧为翼翱翔。而在这智慧的海洋中,眼睛堪称大脑最精致、最神秘的部件。你有没有想过,我们一直在追寻的东西,其实就是仿制眼睛这个神奇的部件——仿生眼。
李嘉茂研究员,中国科学院上海微系统与信息技术研究所仿生视觉系统实验室的主任,向我们揭示了这一研究的深层含义。多年来,他们的团队一直致力于仿生眼的研究与开发,旨在破解生物视觉的秘密并将其转化为科技的力量。仿生眼不仅仅是对真实眼睛的简单模仿,更是对生命本质的探索与模拟。通过深入研究,他们希望能够为人类的未来打开新的视野和可能。
谈到仿生眼的发展,我们不能不提它背后的科研热情和不懈探索。这是一群科技先锋在探索未知的道路上孜孜以求的成果。他们的研究不仅仅是对技术的挑战,更是对人类视野的一次革命。通过他们的努力,我们或许能够跨越时空的界限,见证生命的奇迹,为人类的未来开辟新的篇章。在这个探索的旅程中,每一步都充满了挑战和惊喜,让我们一起期待仿生眼的未来吧!中科院上海微系统所团队的仿生眼项目,其核心理念是模拟人类的视觉系统以及视觉信息在大脑中的处理机制,赋予机器人以人类般的视觉感知能力。这是一个革命性的创新,它开启了机器人技术的新篇章。
这个团队的仿生视觉技术已经走在了世界的前沿。他们研发的立体显微镜突破了可见光显微重建技术的限制,其精度达到了甚至超过了日本某品牌的激光共聚焦显微镜。更令人振奋的是,该团队在显微镜的边缘细节处理上,实现了超越商业显微镜的精度。这一重要成果在IEEE测量领域的旗舰刊物TIM上发表,得到了业界的高度认可。
不仅如此,仿生视觉团队还致力于研发更高精度的可见光立体显微系统。他们成功研制了大尺度全范围可见-红外光融合感知仿生鹰眼。这款系统不仅具有高度的精确性,而且能够适应各种环境,甚至在西藏的雪山冰川测量中,也展现出了其强大的实用性。这一创新成果,不仅为科学研究提供了强有力的工具,也展示了仿生技术在未来可能带来的无限可能。
《鹰眼神技:雪山冰川测量的视觉革命》
在探索未知的自然领域,如雪山冰川,我们常常需要精确的数据来进行研究和分析。借助鹰的双眼,科学家们已经开发出一种全新的视觉系统,能够以前所未有的精度进行这类测量。这就是基于仿生鹰眼的雪山冰川测量验证。
鹰的双眼拥有超凡的视力,它们能够通过双目视差精确地判断距离和深度。科学家们从鹰的这双神奇的眼中汲取灵感,研发出了一种能够模拟人类视觉系统的仿生视觉系统。这种系统不仅具备人类眼球的所有运动功能,包括双眼协调运动、平滑追踪、视点切换以及运动模糊抑制等,而且能够实现比传统双目视觉更加可靠的机器视觉。
李嘉茂解释道,这一技术的核心在于利用双目的视差来恢复场景的三维信息。中科院上海微系统所的研究团队已经成功地模拟了人类眼球的运动,实现了对场景的三维感知。这意味着,通过仿生鹰眼技术,我们可以更准确地测量雪山冰川的高度、宽度和深度,从而更深入地了解这一自然现象的奥秘。
这一技术的问世,无疑将为我们对自然环境的研究带来革命性的改变。从此,科学家们不再需要依赖传统的测量工具和方法,而可以通过仿生鹰眼技术,以更高效、更准确的方式获取数据。这不仅将提高研究效率,也将为我们揭示更多自然领域的秘密提供可能。单个相机采集的信息是平面的,与人的视觉系统相似,中科院上海微系统所巧妙地运用双目视差技术,将二维画面转化为三维场景。
我们知道,人的视觉系统能够感知并处理三维空间的信息,而这正是相机所无法独自完成的挑战。中科院上海微系统所的研究人员通过深入研究,已经能够通过双目视觉技术实现这一转化。就如同我们的双眼一样,通过左右眼的视差,他们能够从二维图像中还原出真实的三维场景。
不仅如此,该研究所还开发出众多模拟脑区皮层的算法,这些算法涵盖了空间信息感知、运动信息感知以及语义信息感知三大领域。在空间信息感知方面,他们实现了深度估计、视觉定位以及三维重建等技术;在运动信息感知领域,光流估计、运动分割以及目标跟踪等技术已被成功研发;在语义信息感知方面,图像分类、目标检测以及语义分割等技术的运用已经相当成熟。更令人惊叹的是,他们还能够模拟人脑的多个脑区联动,完成复杂的视觉联合任务,如语义SLAM、实时立体场景图等。
探索未知领域的智能机器人先锋
在上海市“脑与类脑智能基础转化应用研究”的重大科技专项支持下,我们迈向了一个全新的里程碑。我们研发出了一款搭载跨脑区算法的自主探索机器人,它配备了一系列先进的智能系统,为机器人注入了前所未有的感知、认知、分析和决策能力。
这款机器人不仅拥有仿生双眼,更融合了视听感知交互技术及决策执行控制功能。想象一下,一个机器人在复杂场景中精准地完成手眼协同抓取任务,或是在未知环境中自主探索并重建环境,这一切都变得触手可及。
基于研究所仿生视觉团队自主研发的仿生双眼技术,我们进一步研制出了面向视听多模态融合处理场景的移动机器人专用国产SoC芯片。这款芯片是智能机器人系统的核心,它让机器人能够模拟人脑的功能,实现全面的智能处理。
李嘉茂为我们揭示了这款芯片的神奇之处。它不仅提升了机器人的感知能力,更让机器人在处理复杂任务时展现出前所未有的效能。这款芯片的出现,无疑为智能机器人的未来发展开启了全新的篇章。
在这个科技飞速发展的时代,我们的机器人正在逐步展现出其强大的潜力。搭载跨脑区算法的自主探索机器人,将为我们揭示更多未知领域的奥秘,开启全新的探索之旅。让我们共同期待这个领域的未来发展,期待更多创新的科技为我们带来惊喜。未来视听觉融合领域的领跑者:中国的科技创新力量
李嘉茂指出,我国的语音麦克风阵列技术、图像双目视觉等核心算法均走在国际前列。这一切的成就,离不开科研人员的持续努力和国家的大力支持。
深入探究其中,我们发现BISP模块的设计灵感源于脑干的同步与校准功能,这一设计让机器人在处理多种感官信息时更加协同高效。而CVPE模块则负责机器人视觉导航的精准与深度算法加速,确保机器人在复杂环境中行动自如。再加上Bino神经加速单元的软件定义硬件灵活配置功能,机器人可以模拟人脑处理视听觉联合任务,这无疑提升了机器人端侧的感知、分析与决策的智能水平。
在语音麦克风阵列方面,我国的技术实力已经得到了广泛认可。与此图像双目视觉技术也在不断进步,为机器人提供了更加精准的环境感知能力。这些技术的结合,使得机器人在视听觉融合领域表现出色。
端用芯片:智能硬件的实时数据处理与云端协同的基石
端用芯片在智能硬件终端上扮演着至关重要的角色,支持多通道、高通量数据的实时复杂处理,是实现“端”与“云”高效协同的关键。它是复杂算法落地的核心路径,也是保护软件成果免受侵犯的主要手段。想象一下,没有这种芯片技术的支撑,我们的智能设备将无法应对日益增长的数据需求,更无法实现实时的数据处理和云端协同。端用芯片的技术突破不仅关乎设备性能的提升,更是智能时代的核心竞争力所在。随着技术的不断进步,端用芯片将推动更多的颠覆式变化。
怎么办?李嘉茂对智能制造机器人领域的应用场景进行了深入探讨。他了解到,中科院上海微系统所正致力于研发一种创新的解决方案,专门应对现代生产中的复杂挑战。
在半导体柔性生产的战场上,一款自主搬运机器人已经崭露头角。这款机器人是专为24小时在线高效搬运而设计的,它的出现大大提高了自动化生产的运行效率。在传统的无尘车间,人工搬运往往难以覆盖所有区域,且存在一定的污染风险。而这款机器人恰恰能够填补这一空白,它可以在人工难以涉足的区域进行精确的搬运,确保无尘车间的洁净度,从而提高产线的良品率。更重要的是,它还能提升作业的安全性和效率,为企业的生产带来革命性的变革。
更令人振奋的是,这款名为“晶圆搬运机器人”的创新产品,它的功能远超过传统的预编程或固定位置执行的机器人。中科院上海微系统所的工程师们巧妙地融合了信息传感、认知与分析决策技术,赋予这款机器人更高级的任务执行能力。它不仅能够完成预设的搬运任务,还能根据环境的变化和需要,自主决策、灵活应对。这样的智能化设计,无疑为企业的自动化生产带来了前所未有的便利和效益。
“为了满足日益增长的柔性生产需求,我们研发的视觉系统提供了一种极其便捷的方式来调整原有的作业方案。”李嘉茂如此阐述。
中科院上海微系统所的仿生视觉系统,不仅模仿了人眼的机制,更在某种程度上超越了人类视觉的极限。其立体显微系统,就如同拥有激光共聚焦显微镜的精确度,在微小裂纹和瑕疵的检测方面表现出惊人的能力。无论是细微的工业制品,还是宏大的自然景象,都能被其精准捕捉。
更令人瞩目的是,大尺度仿生双眼系统实现了对冰川、生态的实时三维动态检测。这一技术的突破,无疑为智慧城市、智慧安防、智慧生态等领域的发展注入了新的活力。想象一下,一个能够实时感知、分析并反馈的城市,将会带来怎样的便捷与安全。
中科院上海微系统所的仿生双眼技术更是融合了可见光、红外、紫外等多种技术,使其能在各种复杂工况下进行检测。例如,与申通地铁合作研制的轨道交通安全数字孪生系统,不仅能实时检测地铁运行期间的弓网安全、轨行区障碍物等,更能为地铁的安全运行和维护提供智能化的保障。这样的技术革新,无疑为我们构建了一个更加安全、智能的生活环境。作为中国科学院的研究团队,我们被誉为“国家队”,不仅因为我们在科技领域的卓越表现,更因为我们致力于将前沿技术应用于实际场景。我们的实验室主要聚焦于仿生智能视觉感知技术的研发与应用。在深入研究机器人感知的基础上,我们更看重这些技术在行业中的应用与实践。
我们的目标是打造轨道交通数字孪生系统。这一系统不仅是对现实世界的精准数字化再现,更是对物理和虚拟世界的无缝连接。通过深度学习和仿真技术,我们的系统能够模拟轨道交通的运作状态,预测并优化其性能,从而实现更高效、更智能的轨道交通管理。
仿生智能视觉感知技术的应用落地是我们的研究重点。通过模拟生物视觉系统的工作原理,我们的技术可以实现对复杂环境的智能感知和精准判断。这不仅提高了机器人的自主性和智能性,更为机器人在轨道交通、工业自动化、医疗等领域的应用提供了无限可能。
作为“国家队”,我们不仅拥有顶尖的技术实力,更有着对技术应用的执着追求。我们将持续投入研发力量,推动仿生智能视觉感知技术的广泛应用,为社会的发展贡献力量。激发青春力量,推动科研舞台更宽广
在这个科技创新的浪潮中,人才是源动力,而青年科技工作者更是这浪潮中的希望与未来。近期,国家连续推出的一系列针对青年科研人员的减负行动,正是为了给他们创造更好的工作环境和更多的发展机会。
自8月8日,科技部等五部门共同启动了减负行动3.0,其焦点明确指向了青年科研人员。这次行动不仅给予了青年科技工作者更多的支持,更通过多项措施为他们保驾护航。无论是提供更多的机会与挑战,减少考核压力,保证研究时间,还是关注身心健康,都是为了能让青年科技工作者在科研舞台上更好地展现自己。
实验室中的李嘉茂团队就是一个生动的例子。这个团队中,35岁以下的青年科技工作者占比较大,他们在实验室项目攻关过程中展现出了敢于担当、能作为的精神。相信随着减负新行动的深入推进,这些青年科研人才将拥有更加广阔的舞台,去潜心攻关,去激发创新潜能与活力,为国家科技自力更生做出更大的贡献。
每一项科技创新都离不开科研人员的辛勤付出。而青年科研人员,正是科技创新的明日之星。为他们减负、提供支持和机会,就是为国家未来的科技发展播种希望。让我们共同期待这些青年科技工作者在科研舞台上创造更多的辉煌。
机器人技术
- 800多家中国机器人企业近半无产品
- 看看机器人在和你抢什么
- 马化腾、李彦宏等科技企业大佬们在贵阳大数据
- 机器人投入汽车产业园 探索机器人产业链
- 特斯拉 Cybertruck 电动皮卡换上黑色外衣,有望为
- 沁峰如何成为冲压机器人细分赛道国家专精特新
- 运动机器人智障了吗?
- Rivian 将投资 50 亿美元在佐治亚州建造电动汽车工
- 调查发布 - 制造业在疫情防控常态化下突围——
- 未来工业机器人的市场什么样的变化
- 进博会特斯拉展台最全预测 沉浸式体验智能制造
- 美国将中国电动汽车关税提高到 100%,极星 CEO 对
- DeepMind 联合创始人:交互式 AI 才会“改变人类”
- 把握发展趋势 推动机器人产业高质量发展
- AI入侵教师职业,这五类产品发展迅猛
- 他们用AI和食用植物创造“人工肉食”,你想尝尝