研華攜手Basler及Canonical 共探機器人發(fā)展的三大關(guān)鍵要素

5月11日，研華科技攜手合作伙伴Basler及Canonical成功舉辦“機器人發(fā)展的三大關(guān)鍵：視覺、神經(jīng)與大腦”主題在線論壇，與大家共同探討機器人發(fā)展的三大關(guān)鍵要素，本文帶您回顧會議精彩內(nèi)容！

根據(jù)Omdia/HIS 2021年的市場調(diào)查報告指出，到2024年，整體移動機器人（AGV/AMR）的市場總值將達到60億美金。其中使用傳統(tǒng)磁條感應(yīng)及QR code技術(shù)的移動機器人，整體市場價值占比各為約12%，運用同時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)（SLAM）的整體市場價值占比將達到約50%。  

本次在線論壇，研華特別邀請到了在機器人發(fā)展中扮演關(guān)鍵角色的攝像頭廠商Basler與軟件操作平臺廠商Canonical的專家，從實際應(yīng)用出發(fā)，就機器人應(yīng)用開發(fā)的三大關(guān)鍵“機器視覺”、“軟件平臺”及“AI運算平臺”與大家進行分享。

l  機器人的眼睛：工業(yè)相機的選擇及標(biāo)準(zhǔn)

Basler業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)經(jīng)理李玉杰從視覺應(yīng)用端回推到需要的攝像頭技術(shù)與規(guī)格，表示“根據(jù)相機選型要素應(yīng)用的需求選取適合的相機分辨率、幀率（速度）、傳輸接口、影像傳感器種類等來決定適合的相機”。

例如瑕疵檢測AOI系統(tǒng)，因相機需在高速移動狀態(tài)下拍攝微小瑕疵，建議使用CoaxPress 接口、高分辨率、高幀率、高帶寬接口并搭配耐擾線材。機器手臂上在低移動速度或靜止?fàn)顟B(tài)下拍攝，可選用GBE接口、較低幀率相機并因機器手臂的扭轉(zhuǎn)必須搭配高擾曲線材，分辨率則根據(jù)被測物大小決定。

我們看到在AMR、移動機器人、自動輔助駕駛等在復(fù)雜的使用環(huán)境下需要深度感知，3D視覺，對此，李玉杰先生就“如何選擇在工業(yè)領(lǐng)域中適用的3D成像技術(shù)”分享如下：

1. 時間飛行法 (Time of Fly / ToF) : 依靠光飛行時間測距。適合機械手臂、AMR、AGV物流方面的應(yīng)用。

2. 結(jié)構(gòu)光 (Structured Light) : 投影圖案的形變。適合3D瑕疵檢測（AOI）、3D掃描。

3. 主動/被動立體視覺 (Stereo Vision) : 來自兩個相機圖像中的對應(yīng)點。適合機械手臂、服務(wù)機器人。

l  機器人的神經(jīng)：Ubuntu 如何為開發(fā)者及ROS提供支持

關(guān)于嵌入式作業(yè)平臺與軟件，對于大量部署的機器人來說，如何達到實時的安全性更新是一大挑戰(zhàn)。Canonical聯(lián)網(wǎng)方案架構(gòu)師彭日廷表示，Ubuntu長期提供維護與安全性的操作系統(tǒng)，對于安全性的保證，有公開、客觀的安全性測試指標(biāo)（CVE）, 每三周定期發(fā)布一次安全性更新，維護周期可長達10年。

此外，對于機器人應(yīng)用使用的ROS/ROS2也提供適配的Ubuntu LTS 版本，進行長期的更新維護?；赨buntu OS 開發(fā)AI機器人平臺，在開發(fā)階段，可為客戶提供多樣性的AI SDK及完整軟件開發(fā)生態(tài)鏈；在訓(xùn)練階段，需要用到大量的資料，Ubuntu OS與多種云服務(wù)商如Azure AWS及Oracle合作密切，用戶可以很方便訓(xùn)練AI模型；在地端部分，設(shè)備選擇多。在Ubuntu上的開發(fā)體驗會非常完整，也很方便。

研華目前已經(jīng)廣泛采用Ubuntu操作系統(tǒng)在硬件平臺上驗證, 同時與Canonical有合作協(xié)議, 由其提供Ubuntu Certified的認證。

l  機器人的大腦：研華嵌入式高效AI計算平臺與服務(wù)

研華嵌入式物聯(lián)網(wǎng)平臺事業(yè)群資深產(chǎn)品經(jīng)理王圣文分享到，就應(yīng)用角度來看，目前移動式機器人開發(fā)平臺大概可分為兩種：一、內(nèi)建AI效能：適用于機械手臂或AMR，二、擴展AI加速卡，可擴充 xPU、FPGA等?；陂_發(fā)機器人平臺需要的特點，我們針對不同應(yīng)用需求的AI運算能力, 使用空間與環(huán)境等來開發(fā)研華的嵌入式AI平臺。

?     小型化機器手臂、商用無人機等需要小型化和輕量化的特點，我們提供第一代Pico-ITX AI運算平臺MIO-2375，僅手掌大小。

?     AGV、AMR、配送機器人等這類在室內(nèi)或戶外高度復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用，對尺寸要求不高，但須處理的數(shù)據(jù)流與傳感器數(shù)量較多，我們提供從Intel第11代開始的3.5”高集成嵌入式單板 MIO-5373來滿足各項需求。

?     而在未來專用領(lǐng)域需要更高效能的AI運算，須具備專用加速器的擴充如獨立GPU、xPU加速器、ASIC、FPGA、DSP等加速器，我們也著手開發(fā)第12代Intel平臺，如MIO-4370，提供PCIe Gen.5及Thunderbolt的擴充能力。

?     研華已推出的EPC-C301掌上型無風(fēng)扇嵌入式工控機，基于Intel第8代低功耗超級本CPU，集合豐富的I/O接口，可充分滿足AGV和AMR的應(yīng)用需求。

嵌入式AI的應(yīng)用相較于服務(wù)器或云端AI運算而言更重要的是性能與功耗，體積與成本，時效與效益的平衡。研華致力于提供適合嵌入式AI應(yīng)用的平臺, 從原生AI運算效能到可擴展的AI計算方案，并搭配Ubuntu、Yocto OS，大幅降低客戶的前期開發(fā)困難。研華也將持續(xù)攜手合作伙伴，為客戶提供更多更好的AI與機器人解決方案和技術(shù)支持。