賦予機械人自主視覺

物流及建築都是傳統勞動密集型工業，而醫療業亦十分需要技術人員。在粵港澳大灣區，這三個界別近年都積極引入自動化機械人去解決人手問題。劉雲輝教授憑着其多年在視覺導航、定位、控制及抓取理論的研究成果，開發了多款自動機械人，協助不同行業應對發展機遇及各種限制。

為電子商務而設計、配備物流機械人的自動化無人倉庫。

智能自動叉車 解決行業人手短缺

全球網購行業蓬勃發展，帶動工廠、倉儲和物流業對叉車的需求。據2020年中國叉車行業銷量資料，國內一年總銷售量逾六十萬輛。有車自然需要司機，不過駕駛員的工作性質刻板重複，年輕人大多不願入行，加上工資和管理成本不斷上升，業界為此頭痛不已。

「六年前，我們發現內地市場對於自動化叉車需求龐大，於是研發一套智能組件，只要加裝在現有的電動叉車上，便可利用三維視像鏡頭，實時收集環境數據、自我定位及導航，毋須人手操作及改裝倉庫環境，精準安全地在倉庫內完成運送貨物的任務。」劉教授說。

這項發明大獲好評，至今已賣出數百輛智能叉車。成功原因不只是市場有此需求，更重要是技術可靠。劉教授的研究團隊於過去二十多年大力研究視覺導航、定位及抓取理論，為機械人的應用奠定發展基礎，「任何要運用視覺的機械都需要電腦去分析影像，獲取當中的信息，而導航、定位、控制和抓取更是很多工業機械需要用到的基礎技術。」他解釋。

自主研發的智能抓取平台，有望為物流業提供一條龍的智能化方案，同時亦可應用在物流、餐飲和服務業之上。

除此智能叉車，他們近年亦研發智能抓手，透過高階鏡頭分析三維空間，配合機械臂，迅速靈活地進行抓取、分貨、擺件等工序，為物流業提供一條龍的智能化方案，未來亦可應用在製造、餐飲、服務等行業。此外，劉教授也研發了內窺鏡系統及腹腔鏡子宮切除手術機械人，前者能讓醫生利用腳部傳感器操控機械人，騰出雙手施行手術；後者可在手術中協助翻動子宮，讓醫生找出要切除的組織。

中大電腦視覺技術的發展並非一朝一夕。劉教授在八十年代到日本師承國際機械人專家有本卓教授，學習各種機械人基礎科學和數學知識，打下成功基礎。劉教授與那個年代大部分出國求學的內地專才一樣，有着同樣想法：「將知識帶回中國，帶領國家的科技發展；香港當時即將回歸，中大在高錕校長推動下致力發展機械人研究，於是1995年我便來到這個充滿熱情與活力的城市。」

智能抓取平台結合柔性機械手，能迅速靈活地進行抓取、分貨、擺件等工序。圖為食品分類和包裝示範。

鼓勵學生創業 推動機械科技產業化

中國近年科技發展迅速，各行各業卻面對着不同的樽頸和困難，為了加速業界發展，近年他創立初創公司 ──「深慧視科技」，為其他科研企業提供其自主研發的技術。

劉教授在2016年出任中大天石機器人研究所所長，其後亦參與InnoHK創新香港研發平台，建立香港物流機械人研究中心，並於深圳福田的中大深港創新研究院設立據點。這些項目均旨在吸納年輕專才，鼓勵學生創業，推動前沿機械人科技產業化。多年來，劉教授培育了不少「得意」門生，他笑言自己現在會擔任學生的創業助手：「有一位學生研發了塗漆機械人， 在內地開公司，成功協助建築業節省八成人手，並提升了三倍效率和大大降低了意外率；亦有學生研發了能協助醫護進行聽力測試、人工受孕等工作的智能機械人。」劉教授知道這些成功的例子未來將會愈來愈多。

「我們科研人員除了講求科學價值，更應講求社會價值，想辦法將研究成果產業化，幫助各行各業。」

— 劉雲輝教授

中大天石機器人研究所所長、卓敏機械與自動化工程學教授

研究領域：視覺導航、定位、控制及抓取理論

主要成就：

• 未來機器人有限公司及深慧視科技有限公司創辦人
• 獲湯森路透評為工程界論文被引用最多的作者（2013）
• 電機暨電子工程師學會（IEEE）院士
• Spinger專業期刊《機器人與仿生學》主編
• 申請和授權的發明專利達20多項