三維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)之一，它與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。正是由于世界各國(guó)普遍重視和投入開(kāi)發(fā)，在國(guó)家的“中國(guó)制造”戰(zhàn)略中，機(jī)器人智能化成為了核心環(huán)節(jié)之一，而三維視覺(jué)相當(dāng)于給賦予生產(chǎn)過(guò)程為機(jī)器設(shè)備增加了眼睛和大腦，讓設(shè)備智能化，打開(kāi)了智能制造設(shè)備的新“視界”。

2020年，作為蘇州市“姑蘇創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才”首批入選者之一，施努卡(蘇州)智能裝備有限公司總經(jīng)理雷金波，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了重大專(zhuān)項(xiàng)——《三維機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目。這一項(xiàng)目的實(shí)施，不僅讓中國(guó)在高精度工業(yè)視覺(jué)測(cè)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“追隨者”到“引領(lǐng)者”的跨越，更以原創(chuàng)性的技術(shù)突破，改變了長(zhǎng)期以來(lái)由歐美廠商壟斷的行業(yè)格局，對(duì)全球智能制造產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用推廣產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

技術(shù)原創(chuàng)：為中國(guó)制造裝上“智慧之眼”

三維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)被譽(yù)為智能制造的“眼睛”，是工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人系統(tǒng)中最關(guān)鍵的感知環(huán)節(jié)。它通過(guò)精準(zhǔn)識(shí)別空間坐標(biāo)、形態(tài)和姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)識(shí)別、測(cè)量與引導(dǎo)操作。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)在該領(lǐng)域核心算法和光學(xué)標(biāo)定系統(tǒng)上被國(guó)外技術(shù)“卡脖子”，尤其是加拿大NDI等品牌在全球市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。面對(duì)這一技術(shù)困境，雷金波先生帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)三年攻關(guān)，率先提出“雙目紅外光學(xué)定位 + AI智能算法融合”的系統(tǒng)架構(gòu)，構(gòu)建出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)備。該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)精度的三維空間定位與動(dòng)態(tài)追蹤，定位誤差小于0.15毫米，追蹤距離達(dá)7米，可同時(shí)識(shí)別超過(guò)200個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)。這一成果標(biāo)志著中國(guó)在三維機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了算法、硬件與產(chǎn)業(yè)化的全鏈條自主可控。它不僅技術(shù)性能對(duì)標(biāo)國(guó)際一線產(chǎn)品，更在系統(tǒng)穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性及柔性擴(kuò)展性方面實(shí)現(xiàn)了超越。智能制造專(zhuān)家雷金波先生的創(chuàng)新，使中國(guó)企業(yè)首次在該領(lǐng)域擁有了可規(guī)模化量產(chǎn)的核心技術(shù)平臺(tái)，打破了外國(guó)廠商長(zhǎng)期壟斷的技術(shù)壁壘。

產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)：從實(shí)驗(yàn)室走向全球制造現(xiàn)場(chǎng)

科研創(chuàng)新的價(jià)值在于落地應(yīng)用。雷金波先生的團(tuán)隊(duì)在完成核心技術(shù)研發(fā)后，迅速推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了三維機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的產(chǎn)品化與產(chǎn)業(yè)化。項(xiàng)目研發(fā)的系列設(shè)備——VTS-mv-500與VTS-mv-1000，已成功應(yīng)用于盾構(gòu)機(jī)管片安裝自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)、汽車(chē)制造檢測(cè)線、新能源電池模組裝配等多個(gè)領(lǐng)域。在盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)的拼裝定位，引導(dǎo)誤差控制在0.2毫米以?xún)?nèi)，首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)盾構(gòu)拼裝作業(yè)的全自動(dòng)化;在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于吉利汽車(chē)、通用五菱、蜂巢新能源、安徽大眾等龍頭企業(yè)的生產(chǎn)線上，用于自動(dòng)檢測(cè)、尺寸測(cè)量與裝配引導(dǎo)，檢測(cè)效率提升三倍以上，質(zhì)量缺陷率顯著下降。

據(jù)了解，這是3D運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次成功的應(yīng)用在盾構(gòu)機(jī)。盾構(gòu)機(jī)在管片安裝過(guò)程中，傳統(tǒng)的依靠人員指揮逐步逼近安裝，耗時(shí)耗力，效率低下。運(yùn)用3D運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需人工參與，自動(dòng)實(shí)時(shí)更新安裝機(jī)器人末端工具的空間坐標(biāo)，自動(dòng)引導(dǎo)機(jī)器人安裝。通過(guò)這些應(yīng)用案例，雷金波的技術(shù)不僅幫助企業(yè)降低了人工成本、提升了產(chǎn)線自動(dòng)化水平，更推動(dòng)了中國(guó)制造業(yè)從“精度制造”向“智能制造”的結(jié)構(gòu)性升級(jí)。這種跨行業(yè)的賦能，標(biāo)志著三維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)已成為工業(yè)自動(dòng)化生態(tài)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一。

行業(yè)影響：打破技術(shù)壁壘，構(gòu)建中國(guó)智能制造新生態(tài)

據(jù)項(xiàng)目報(bào)告顯示，截至2023年底，項(xiàng)目已申請(qǐng)專(zhuān)利17項(xiàng)、軟件著作權(quán)4項(xiàng)、注冊(cè)商標(biāo)2項(xiàng)，并實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售額數(shù)億元，形成了完整的技術(shù)創(chuàng)新體系和可持續(xù)商業(yè)模式。施努卡(蘇州)智能裝備有限公司也因此從一家創(chuàng)業(yè)型企業(yè)成長(zhǎng)為行業(yè)標(biāo)桿，進(jìn)入國(guó)內(nèi)工業(yè)視覺(jué)設(shè)備領(lǐng)域前列。更重要的是，這一項(xiàng)目為中國(guó)制造業(yè)提供了一個(gè)可復(fù)制的技術(shù)創(chuàng)新樣本：通過(guò)自主算法+國(guó)產(chǎn)硬件+產(chǎn)業(yè)生態(tài)的組合路徑，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的突破與落地。雷金波先生的研究成果被多家學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)采納為典型案例，其模型算法與系統(tǒng)架構(gòu)也成為多家科研機(jī)構(gòu)在AI視覺(jué)研究中的參考框架。

業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，雷金波項(xiàng)目的成功，不僅僅是產(chǎn)品層面的勝利，更是推動(dòng)了中國(guó)智能制造行業(yè)由“技術(shù)引進(jìn)”向“自主創(chuàng)新”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。他的成果代表了我國(guó)在3D視覺(jué)測(cè)量、智能控制及高精度工業(yè)識(shí)別領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，也為中國(guó)制造業(yè)在“智造強(qiáng)國(guó)”的時(shí)代命題下提供了堅(jiān)實(shí)的科技支撐。

未來(lái)展望：AI與視覺(jué)融合的下一次躍遷

在項(xiàng)目總結(jié)中，雷金波提出了未來(lái)三年的發(fā)展規(guī)劃——以三維視覺(jué)系統(tǒng)為核心，深化AI算法的自主學(xué)習(xí)與場(chǎng)景適應(yīng)能力，推動(dòng)“AI+視覺(jué)”融合應(yīng)用在航空航天、醫(yī)療裝備、精密制造等高端行業(yè)的落地。他的目標(biāo)，是打造中國(guó)首個(gè)擁有國(guó)際影響力的工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)品牌，讓“智造中國(guó)”的核心技術(shù)從追隨走向引領(lǐng)。

如今，這項(xiàng)由姑蘇人才專(zhuān)項(xiàng)支持的創(chuàng)新工程，已成為中國(guó)智能制造領(lǐng)域的一張科技名片。它不僅見(jiàn)證了一位工程專(zhuān)家對(duì)行業(yè)的深耕與執(zhí)著，更代表了中國(guó)制造業(yè)在技術(shù)自立自強(qiáng)道路上的堅(jiān)定步伐。(張琪)

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