測試証明：硅基可動雙眼比“相機+激光雷達”在識別判斷能力上更具優勢

滬研機器人“仿生眼”產業化提速

眼睛是心靈的窗戶，人獲得的信息80%以上是通過視覺系統進入大腦。隨著具身智能這一未來產業興起，上海科學家研發的“仿生眼”迎來快速發展期，將讓越來越多的智能機器人擁有一雙慧眼。

在上海“腦與類腦智能基礎轉化應用研究”市級科技重大專項、高質量孵化器的接力支持下，“仿生眼”實現了產業化。在上海兩大機場，仿生鷹眼視覺系統有望用於監測FOD（可能損傷航空器的外來物體和碎屑）和無人機等低慢小航空器﹔在機器人領域，一家上市公司將3雙“仿生眼”與6條機械臂匹配，開發出採摘水果的“三頭六臂”機器人。

如今，研發“仿生眼”的上海愛觀視覺科技有限公司已落戶上海市人形機器人創新孵化器。公司不僅在開拓產品的應用場景，還在研發多芯片組件，為產品提供更強大的算力。

探索科技“無人區”

“我研究可動雙眼已有30多年，在上海市科委和中國科學院支持下，這項原創成果終於成熟了。”上海大學仿生視覺與類腦智能研究所所長張曉林說。他的另一個身份，是愛觀視覺的創辦者。

走進愛觀視覺，一台隻有上半身的人形機器人吸引了記者目光。與其他人形機器人相比，它的臉部類人程度更高，特別是那雙“仿生眼”，與人眼很像。“你好，小黑！”跟它打個招呼，這個機器人通過聲源定位，就把腦袋轉向記者，用它的眼睛與記者進行眼神交流。在此后的對話中，這雙眼睛一直看著記者。

“仿生眼具有移動物體平滑跟蹤、指定目標跟蹤等很多人眼的功能，可進行實時三維空間測距，這是目前市場上固定雙目相機、激光雷達所不具備的。”張曉林解釋。

能否模擬人類視覺系統的生理結構，用硅基材料開發出一種可動雙眼？作為擁有工學、醫學專業背景的博士，張曉林開展了多年仿生學研究。通過論文查詢，他發現早在10年前，國際上這個前沿交叉領域的研究就停滯了，但他沒有放棄，繼續在科技創新的“無人區”探索。

事實証明，這種探索是值得的。中國科學院院士、生物物理學家郭愛克表示，人眼是大自然打造的最精密、最聰慧的視覺裝置，“仿生眼”與激光雷達、飛行時間傳感器和固定雙目相機相比，無論在信息量、可視距離、測量精度，還是在識別和判斷能力上都有更全面的優勢。

催生智能機器頭腦

2018年，上海“腦與類腦智能基礎轉化應用研究”市級科技重大專項啟動。張曉林成為這個專項5位首席科學家之一，帶領團隊研發智能機器頭腦。 下轉 5版（上接第1版）充裕的科研經費和一流的產學研合作團隊，推動“仿生眼”與其他軟硬件有機整合在一起。項目團隊採用國產大模型，為機器頭腦賦予了更強大的大腦和對話功能。

記者看到的“小黑”機器人，就是智能機器頭腦的一種形態。它搭載了與人眼大小一樣的六自由度仿真眼球，具備人眼的大部分視覺和運動功能﹔集成了一自由度嘴部關節、六麥語音陣列系統、三自由度並聯式頸部﹔內置了嵌入式人工智能處理平台，使機器人擁有強大的視、聽、說能力。

對照測試顯示，“小黑”的眼睛在室內物體測距的精度上，與英特爾研發的一款高性能光學雷達攝像頭相仿，証明其室內三維視覺能力相當於“相機+激光雷達”。在室外，“仿生眼”的探測距離比激光雷達更遠，而且能識別遠處物體的形狀、顏色和材質。

仿照鷹眼的結構功能，張曉林團隊還發明了能進行公裡級大范圍三維重建的仿生鷹眼視覺系統。上海機場集團正在與愛觀視覺洽談合作，有望將仿生鷹眼與人工智能結合，監測飛機跑道上的FOD和機場周邊的“黑飛”無人機，彌補微波雷達等傳統設備的短板。

打造產業創新生態

如何推廣應用這些原創成果，圍繞“仿生眼”打造產業創新生態？去年以來，市科委培育的兩家上海高質量孵化器與愛觀視覺合作，助力這家科技企業加速成長。

入選上海首批高質量孵化器的莘澤智星港，設有“科創界”傳媒板塊。“科創界”團隊通過自媒體、線下活動等渠道，向企業和風投基金推介“仿生眼”。今年4月，《仿生眼：怎樣仿制大自然最精密聰慧的作品》新書報告會暨仿生視覺產業與投資研討會在上海科學會堂舉行，吸引了上百位科技界、產業界和投資界人士參加，籌備這場會議的就是莘澤智星港傳媒團隊。

上海市人形機器人創新孵化器去年7月在漕河涇開發區成立后，入選了第二批高質量孵化器。作為入駐企業，愛觀視覺獲得一棟租金減免的別墅辦公樓。在這家培育人形機器人產業鏈上下游企業的孵化器裡，有研發機器人頭腦和眼睛的愛觀視覺，有研發機器人整機的青心意創，還有研發靈巧手的菲零科技。產業鏈上下游的合作，正在這家孵化器裡醞釀。讓張曉林期待的是，這家孵化器近日設立了總規模2億元的人形機器人風投基金，計劃投資愛觀視覺。

獲得投資后，愛觀視覺將有更充裕的資金研發多芯片組件。這個組件包含大腦芯片、小腦芯片和腦干芯片，可以為仿生眼視覺系統、仿生鷹眼視覺系統、智能機器頭腦提供更強大的算力，提升產品性能。

“我相信，仿生眼有廣闊的應用前景，在人形機器人、四足機器人、無人駕駛、無人機、監測系統等科技產品中都有用武之地，可能將起到非常關鍵的作用。”張曉林自信地說。

（來源：解放日報 記者 俞陶然）

分享讓更多人看到