苦熬10年打造軟體生態 立普思喜迎 AI 機器人商機

立普思創辦人劉凌偉。 記者蘇健忠/攝影

人形機器人在物流倉儲貨架之間工作,目光掃視面前包裹,立刻測知長寬高,分析尺寸後決定由機車快遞,機器人雙手舉起包裹,轉身放在貨架上並通知配送。這是未來工業場景,但若欠缺3D視覺,機器人將無法理解空間環境。

3D視覺感測技術開發商立普思董事長劉凌偉12年前創業,由於曾在鴻海蔘與微軟Kinect開發專案,他赴美MIT人工智慧實驗室(CSAIL)學訊號處理及人機介面,累積豐富產學經驗,2013年創業,順理成章選定3D視覺主題。

回想10年前,3D感測應用主要應用在國防軍事,工業領域雖有案例但還不普及,企業導入成本高,更缺乏開發技術,環境不夠成熟,讓劉凌偉創業初期吃不少苦頭,「每次拜訪公司,都要重複解釋什麼叫3D感測。」

3D視覺感測共有三種技術量測物理距離,一是立體視覺,類似人眼利用兩個鏡頭視差計算距離,二是結構光,利用單目鏡頭做三角測距法,三是ToF飛時測距法,利用訊號發射往返時間差計算距離,訊號可以是光達、雷射、LED等,立普思3種技術都有。

劉凌偉表示,三技術各有應用特性,ToF可以做得很小,可以量的物體很遠,但不是那麼精準,結構光跟雙目立體視覺則可以很精準,但兩鏡頭必須有一定距離,手機之類小裝置沒辦法用,結構光感測則彼此易互相干擾,AMR自走車若用此技術,在工廠裡會互相干擾。

工程師背景出身,劉凌偉談到最新人形機器人發展,他直言開發相當辛苦,因爲機器人要看得遠,又要能掃視所有場景環境資料,當手部要夾取物件,又要看得很精準,「這都是不同技術的融合,所以一具機器人身上會放許多感測器,導入視覺前還有更多運動控制工作。」

輝達在AI領域已是霸主,爲推動人形機器人發展,正努力提高雙目感測技術精準度,期望藉此降低一具機器人所需裝設的3D感測器數量,加速成本下降,立普思由於軟硬整合能力好,獲得NVIDIA推薦成爲3D機器感測視覺解決方案推薦夥伴,且是唯一臺廠。

從17顆變4顆 幫AMR聰明瘦身降成本

立普思3D相機LIPSedge與開發套算LIPSAMR今年3月取得NVIDIA認證推薦,成爲推薦名單中唯一一條龍提供鏡頭模組及AI演算法的業者,搭配NVIDIA爲AMR自走車開發「路徑規劃套件Isaac Perceptor」或機器手臂的Isaac Manipulator套件,企業買自走車不用再開發太多軟體就能開始工作。

劉凌偉舉例,知名的國際搬運車品牌MiR爲能順暢工廠運行,車身上裝了17個感測器,ToF、雙目、立體視覺及光達、超音波等元件滿滿,立普思跟輝達合作開發的LIPSAMR技術,能用4組鏡頭取代17顆感測器,大幅減少搬運車大廠的感測器成本。

隨AI應用起飛,工業4.0普及化,愈來愈多企業在工廠以ARM自走車運貨及巡檢,立普思3D視覺技術也獲得BMW及京瓷採用,越來越多企業理解3D視覺感測優點,而下一個熱門應用就是人形機器人的視覺。

「機器人要跟人互動,機器視覺很重要,要能判斷距離、角度、物件大小,甚至是在場域中行動,靠視覺不斷收集資訊。」劉凌偉說,可以把人形機器人想成一臺自走車搭配兩隻手臂的延伸類型。

劉凌偉表示,機器人可以感知深度資訊,就能規劃路徑跟避障,產生VSLAMP空間定位能力,知道自己身處在空間的哪一處。

理解市場需要慢慢成熟,客戶缺乏開發應用能力,立普思熬十年打造3D感測軟體生態系,讓客戶可以縮短時間快速啓用,劉凌偉坦言都是因爲發現客戶需求,爲了生意得從模組、軟體一路做到整機系統,終極目標是讓客戶箱子一拆開就能用。

立普思創辦人劉凌偉與視覺模組產品。 記者蘇健忠/攝影

微型化3D鏡頭模組 走進消費市場

而看好未來邊緣AI發展潛力,劉凌偉又投入微型化發展,分別跟安森美及三星合作,用他們的感測器搭配立普思的軟體及光機設計能力,將LIPSAMR模組從小盒子縮成「指甲大小」,期望廣泛用在車用及消費電子市場。

劉凌偉也透露,三星會將與立普思合作開發的微型模組,將用於消費電子產品上,如裸視3D或3D攝影機等等,目前已有幾家客戶洽談AR眼鏡合作,人形機器人則因市場還再開發期,還要一點時間纔會看到機器視覺大量導入。

「不只是提供機器視覺,立普思10幾年投資垂直整合,打造軟硬體系統,未來這一兩年會很關鍵。」他解釋,若客戶規格導入越多,後續的銷售量將十分可以想像。

熬了10年寒窗,立普今年營業額將挑戰2億元,損益兩平。劉凌偉表示,現在2D鏡頭已有上百萬種應用,可以想像未來3D機器視覺領域應用一定也會更多,透過一步步將技術打通,未來將隨3D鏡頭應用起飛有更大的成長。

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