机器视觉——具身智能机器人之“眼”,国产厂商蓄势突围

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大家好,我是小胡。这是我们专栏具身智能系列的第三讲,在前两讲中,我们分析了具身智能行业以及运动控制系统(机器人本体制造),这一讲主要跟大家聊聊机器视觉,并分享两家A股相关的公司。

具身智能机器人的技术原理包括交互(决策)、运动、感知三个层级,交互决策对应机器人的“大脑”,包括控制器与AI大模型的融合,运动层对应外骨骼,主要是机器人本体制造,感知层对应人类五官。

人类从外界获取的80%的信息来自于视觉,机器视觉是机器人设备中代替人眼实现高精度检测、识别、测量和定位引导等功能。

从特斯拉人形机器人成本拆解来看,机器人本体约占成本的60%,控制器占比15%左右,视觉传感约25%左右。

根据中商产业研究院的数据,人形机器人与工业机器人的成本对比,传感器的成本仅次于减速器。

现有机器人厂商的感知方案各有不同,比如特斯拉打通FSD自动驾驶,采用纯视觉方案,波士顿动力采用激光雷达+深度相机,小米则采用视觉模组+AI相机。

随着人工智能技术的突破,机器视觉是AI深度学习的应用与技术方向,无论是人形机器人还是智能驾驶都是机器视觉的落地方向之一,机器视觉是AI赋能千行百业的必要前提。

机器视觉行业概况

机器视觉是人工智能领域快速发展的分支,通过光学装置和非接触传感器,自动接收和处理真实物体的图像,获取所需信息或用于控制机器人运动的装置。

机器视觉的核心是通过“机器眼”代替人眼,一个典型的机器视觉系统包含硬件和软件部分,硬件主要有光源、镜头、相机、图像采集卡等,软件包括机器视觉算法、应用软件等。

机器视觉可以代替人眼在多种场景下实现多种功能,但可归类为四种基本功能:识别、测量、定位和检测,检测领域应用占比达到50%,技术实现的难度也最大。

相比较人眼观测,机器视觉在精度、速度、效率、适应性、客观性、可靠性等方面具有明显优势,是工业制造数字化、网络化、智能化未来的方向。

从产业链来看,机器视觉包括底层元件,上游零部件和软件,中游设备制造/系统集成,下游行业应用。

上游零部件和软件的价值量最大,合计占比约80%,装备制造/系统集成价值量占比15%,维护成本5%。

根据亿欧智库数据,22年国内机器视觉市场规模将突破200亿,到2025年预计达到393亿,20-25年复合增速约31%。

机器视觉的应用方向分工业级和消费级,但产业边界趋于模糊。目前制造业是国内应用最大的领域,销售额占比79.8%,消费电子、锂电、半导体、电气/电子是主要应用方向,分别占比21.9%、10.8%、10.4%和6.6%。

在消费电子领域,机器视觉主要用于过程检测、尺寸测量和尺寸全检,随着应用场景由低精度的二维码、字符识别延伸至高精度组装与加工,机器视觉在消费电子行业的渗透率将有望进一步提升。

在动力电池制造过程中,机器视觉应用于关键工艺的缺陷检测、尺寸测量和定位,随着新能源车的快速发展,电池厂扩产刺激机器视觉装备需求。

在半导体领域,机器视觉主要应用于硅片检测分选、晶圆缺陷检测和成品外观检测,尤其是晶圆制造中的检测、定位、切割、封装过程全程都需应用机器视觉技术。

从竞争格局来看,全球市场巨头优势明显,以日本基恩士、美国康耐视、德国巴斯勒为代表,21年三家市场份额合计超过60%。

国内机器视觉行业起步比较晚,本土的机器视觉企业大多属于视觉系统及解决方案集成商,对机器视觉核心零部件的把控能力较弱,全产品线运营能力亟待提高。

虽然20年国产品牌的市占率首次超过外资份额,达到52%,但核心零部件依然需要依靠进口。

比如核心零部件工业智能相机(工业相机+视觉控制系统),康耐视、基恩士占据

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