特種機(jī)器人+AI:更智能、更安全、更規(guī)范
“五一”前夕,第六屆數(shù)字中國(guó)建設(shè)峰會(huì)上,阿里巴巴董事會(huì)主席兼CEO張勇透露,阿里云工程師正在實(shí)驗(yàn)將千問大語言模型接入工業(yè)機(jī)器人,在對(duì)話框輸入人類語言,即可遠(yuǎn)程指揮機(jī)器人工作,并于當(dāng)天發(fā)布演示視頻。

人工智能公司Levatas也在與波士頓動(dòng)力合作,將ChatGPT和谷歌語音合成技術(shù)接入Spot機(jī)器狗,讓其開口說話并能與人類交流。
事實(shí)上,將AI技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相融合,提升機(jī)器人的行動(dòng)與感知能力,已成為業(yè)界共識(shí)。2021年,由工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部等十五部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”)部署了“十四五”期間,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的五項(xiàng)主要任務(wù)。其中之一就是提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,推進(jìn)人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的融合應(yīng)用。
為落實(shí)《規(guī)劃》中包括“提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力”在內(nèi)的重點(diǎn)任務(wù),今年1月,工業(yè)和信息化部等十七部門聯(lián)合印發(fā)了《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》。
在這份方案中,安全應(yīng)急和極限環(huán)境被列為深化“機(jī)器人+”應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。而在這一領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的特種機(jī)器人,也在嘗試通過與AI技術(shù)的融合,變得更加高效、安全和規(guī)范。

2018年,國(guó)內(nèi)首個(gè)城市管網(wǎng)大數(shù)據(jù)AI聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成立。在這里,各種城市管網(wǎng)檢測(cè)機(jī)器人被研發(fā)出來,成為守護(hù)城市生命線的“鋼鐵衛(wèi)士”。
然而,研發(fā)人員發(fā)現(xiàn),隨著特種機(jī)器人在管線領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)量也不斷增加,單純依靠人工,不僅效率較低,還有可能產(chǎn)生漏判、誤判的情況。因此,AI入局,成為必然。
為解決特種機(jī)器人拍攝管道實(shí)況視頻時(shí)間長(zhǎng),分析難度大;以及在光線不足、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特殊環(huán)境下,教會(huì)AI正確判斷管線問題等實(shí)際應(yīng)用需求,研發(fā)團(tuán)隊(duì)為這些管線檢測(cè)機(jī)器人量身打造了“基于不完全監(jiān)督多任務(wù)學(xué)習(xí)的管網(wǎng)視頻異常分析模型”。
這個(gè)模型的創(chuàng)新點(diǎn)包括弱監(jiān)督定位、時(shí)空注意力和多任務(wù)學(xué)習(xí)。
“拿到視頻后,AI會(huì)通過多任務(wù)處理,漸進(jìn)式判斷管道缺陷。例如,AI通過視頻前后幀關(guān)聯(lián),分析當(dāng)前幀是管道里還是管道外、是不是有異常、異常是什么類型的缺陷、缺陷等級(jí)如何、缺陷在哪個(gè)時(shí)鐘位置,從而實(shí)現(xiàn)管道異常的自動(dòng)精準(zhǔn)篩查?!?/p>
據(jù)悉,目前該實(shí)驗(yàn)室積累了超過一萬條來自真實(shí)世界的城市管道視頻。通過這一算法,原來需要5個(gè)人進(jìn)行的工作,現(xiàn)在1個(gè)人就可以完成,準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。
除了效率與安全性上的提升,研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,AI技術(shù)與機(jī)器人的融合也能夠幫助城市管網(wǎng)檢測(cè)更加規(guī)范。“此前的管網(wǎng)檢測(cè)評(píng)估是一門經(jīng)驗(yàn)技術(shù),相同的檢測(cè)視頻,不同的人評(píng)估的結(jié)果可能不一樣。借助AI,可以建立一種統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),讓行業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步走向規(guī)范化?!?/p>
管網(wǎng)大數(shù)據(jù)AI聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐,只是AI與特種機(jī)器人融合在城市安全領(lǐng)域中管網(wǎng)安全這一個(gè)場(chǎng)景上的應(yīng)用。在礦山、民爆、應(yīng)急救援、極限環(huán)境等更多元的場(chǎng)景中,AI會(huì)給機(jī)器人帶來更多令人期待的變化。