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(jué)、神經(jīng)與大腦”主題在線(xiàn)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(huì )議精彩內容！

根據Omdia/HIS 2021年的市場(chǎng)調查報告指出，到2024年，整體移動(dòng)機器人（AGV/AMR）的市場(chǎng)總值將達到60億美金。其中使用傳統磁條感應及QR code技術(shù)的移動(dòng)機器人，整體市場(chǎng)價(jià)值占比各為約12%，運用同時(shí)定位與地圖構建技術(shù)（SLAM）的整體市場(chǎng)價(jià)值占比將達到約50%。  

本次在線(xiàn)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(chǎng)商Basler與軟件操作平臺廠(chǎng)商Canonical的專(zhuān)家，從實(shí)際應用出發(fā)，就機器人應用開(kāi)發(fā)的三大關(guān)鍵“機器視覺(jué)”、“軟件平臺”及“AI運算平臺”與大家進(jìn)行分享。

l  機器人的眼睛：工業(yè)相機的選擇及標準

Basler業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)經(jīng)理李玉杰從視覺(jué)應用端回推到需要的攝像頭技術(shù)與規格，表示“根據相機選型要素應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(lèi)等來(lái)決定適合的相機”。

例如瑕疵檢測AOI系統，因相機需在高速移動(dòng)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(xiàn)材。機器手臂上在低移動(dòng)速度或靜止狀態(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必須搭配高擾曲線(xiàn)材，分辨率則根據被測物大小決定。

我們看到在AMR、移動(dòng)機器人、自動(dòng)輔助駕駛等在復雜的使用環(huán)境下需要深度感知，3D視覺(jué)，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(shí)間飛行法 (Time of Fly / ToF) : 依靠光飛行時(shí)間測距。適合機械手臂、AMR、AGV物流方面的應用。

2. 結構光 (Structured Light) : 投影圖案的形變。適合3D瑕疵檢測（AOI）、3D掃描。

3. 主動(dòng)/被動(dòng)立體視覺(jué) (Stereo Vision) : 來(lái)自?xún)蓚€(gè)相機圖像中的對應點(diǎn)。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(kāi)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(lái)說(shuō)，如何達到實(shí)時(shí)的安全性更新是一大挑戰。Canonical聯(lián)網(wǎng)方案架構師彭日廷表示，Ubuntu長(cháng)期提供維護與安全性的操作系統，對于安全性的保證，有公開(kāi)、客觀(guān)的安全性測試指標（CVE）, 每三周定期發(fā)布一次安全性更新，維護周期可長(cháng)達10年。

此外，對于機器人應用使用的ROS/ROS2也提供適配的Ubuntu LTS 版本，進(jìn)行長(cháng)期的更新維護?；赨buntu OS 開(kāi)發(fā)AI機器人平臺，在開(kāi)發(fā)階段，可為客戶(hù)提供多樣性的AI SDK及完整軟件開(kāi)發(fā)生態(tài)鏈；在訓練階段，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(hù)可以很方便訓練AI模型；在地端部分，設備選擇多。在Ubuntu上的開(kāi)發(fā)體驗會(huì )非常完整，也很方便。

研華目前已經(jīng)廣泛采用Ubuntu操作系統在硬件平臺上驗證, 同時(shí)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，就應用角度來(lái)看，目前移動(dòng)式機器人開(kāi)發(fā)平臺大概可分為兩種：一、內建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_(kāi)發(fā)機器人平臺需要的特點(diǎn)，我們針對不同應用需求的AI運算能力, 使用空間與環(huán)境等來(lái)開(kāi)發(fā)研華的嵌入式AI平臺。

?     小型化機器手臂、商用無(wú)人機等需要小型化和輕量化的特點(diǎn)，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(lèi)在室內或戶(hù)外高度復雜環(huán)境應用，對尺寸要求不高，但須處理的數據流與傳感器數量較多，我們提供從Intel第11代開(kāi)始的3.5”高集成嵌入式單板 MIO-5373來(lái)滿(mǎn)足各項需求。

?     而在未來(lái)專(zhuān)用領(lǐng)域需要更高效能的AI運算，須具備專(zhuān)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(zhù)手開(kāi)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(wú)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(mǎn)足AGV和AMR的應用需求。

嵌入式AI的應用相較于服務(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(shí)效與效益的平衡。研華致力于提供適合嵌入式AI應用的平臺, 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(hù)的前期開(kāi)發(fā)困難。研華也將持續攜手合作伙伴，為客戶(hù)提供更多更好的AI與機器人解決方案和技術(shù)支持。