嵌入式在物流機器人行業(yè)中的應用

伴隨網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、網(wǎng)格計算的發(fā)展，以嵌入式移動(dòng)設備為中心的“*的計算”將成為現實(shí)。從用于生產(chǎn)加工的傳統工業(yè)機器人到豐富大眾生活的現代娛樂(lè )機器人，都與嵌入式密不可分。但我們常常說(shuō)到的嵌入式基本是以微控制器為核心的軟件和硬件系統。

嵌入式的優(yōu)點(diǎn)

硬件上：功耗低、可剪裁性好、實(shí)時(shí)性高（豐富的中斷）、體積小、有豐富的接口和外設資源、有些還可以進(jìn)行并行計算等等優(yōu)點(diǎn)。
軟件上：運算速度快、基本具有FPU進(jìn)行浮點(diǎn)運算、實(shí)時(shí)操作系統（VxWorks、μCOS、freeRTOS、μClinux......，目前國內也有一些開(kāi)源的實(shí)時(shí)操作系統，比如RT-Thread）、GUI等。

嵌入式系統框圖

嵌入式人工智能

幾乎所有的機器人和智能設備均會(huì )使用嵌入式設備，單片機、ARM、FPGA、DSP、ASIC等等。嵌入式之火目前似乎燎原之勢在互聯(lián)網(wǎng)和人工智能（Artificial Intelligence）行業(yè)蔓延，這種趨勢和現狀跟兩個(gè)領(lǐng)域適應性良好有關(guān)，當然也跟arm架構和各種EDA工具的推進(jìn)有關(guān)。甚至于目前嵌入式人工智能已經(jīng)發(fā)展為工業(yè)界的一個(gè)新概念，在A(yíng)I領(lǐng)域開(kāi)辟一個(gè)舉足輕重的分支。

AI技術(shù)和算法終落地到本地嵌入式設備上，以實(shí)現本地實(shí)時(shí)環(huán)境識別感知、人機交互、決策控制等。嵌入式人工智能是一種遠離云端，計算邊緣化的突破。隨著(zhù)移動(dòng)設備越來(lái)越高的AI要求，很多計算將從數據中心遷移到移動(dòng)設備實(shí)現嵌入式邊緣計算。
 

物流機器人

AI加嵌入式的設備被用到各種各樣的行業(yè)和領(lǐng)域，普及的圖像識別和語(yǔ)音交互技術(shù)用在各種移動(dòng)終端上，比較火的概念和嘗試有自動(dòng)駕駛（畢竟沒(méi)有成熟的市場(chǎng)）、虛擬現實(shí)等，比較常見(jiàn)要數無(wú)人機、多軸機械臂、深度視覺(jué)識別設備和AGV等設備在物流倉儲和自動(dòng)化生產(chǎn)行業(yè)的應用了。
由倉儲物流機器人組成的智慧倉儲使得倉儲中繁重工作變得簡(jiǎn)單快捷，更加節省人力資源，提升工作效率。
 

簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)的物流機器人

1、固定多軸工業(yè)機械臂機器人，配合使用深度視覺(jué)相機檢測物料，進(jìn)行輥筒流水線(xiàn)混合拆碼垛作業(yè)。

WuKong3D VISION SENSOR智能3D視覺(jué)系統

2、智能搬運機器人，進(jìn)行自動(dòng)搬運物料作業(yè)，主要有背負式、頂升式和輥筒式等作業(yè)形式。

輥筒式搬運機器人

3、 叉車(chē)式AGV，跟傳統人工駕駛的叉車(chē)不同，叉車(chē)AGV能夠進(jìn)行自動(dòng)行駛自動(dòng)碼垛等任務(wù)?？梢远ㄎ徊⒉嫒∝浳?，實(shí)現機臺到機臺、機臺到地面、地面到地面、以及疊放托盤(pán)等多種模式。

堆高式叉車(chē)AGV

4、 智能料箱揀選機器人，高柔性的貨到人機器人，適用于不同高度的貨位，實(shí)現自動(dòng)完成升降、抓取料箱和搬運工作，以實(shí)現倉儲自動(dòng)化。

料箱揀選機器人

實(shí)例分析

物流機器人硬件上一般都是幾個(gè)模塊組成：電源模塊、電機驅動(dòng)模塊、傳感器模塊（紅外線(xiàn)傳感器、超聲波傳感器、震動(dòng)傳感器、相機、深度相機和激光雷達等傳感器）、處理器、顯示器、揚聲器模塊等。這些模塊一起組成嵌入式硬件系統，它為機器人提供各種功能實(shí)現的基礎。

物流機器人的嵌入式處理器一般主要工作內容有，一用來(lái)運行機器人系統，二用來(lái)采集傳感器數據，或者兩種合二為一，采用一塊嵌入式芯片進(jìn)行機器人系統和傳感器數據處理。

目前的嵌入式芯片運行機器人系統在性能上較x86架構芯片可能稍微差些，但一般任務(wù)已經(jīng)足夠使用，甚至的嵌入式AI芯片更能加速系統的數據處理。較普及的機器人操作系統ROS（很不錯的機器人學(xué)習的平臺），負責整個(gè)機器人任務(wù)的運行、傳感器數據讀取、SLAM、導航、物體識別、語(yǔ)音識別、機械臂的運動(dòng)規劃和連接互聯(lián)網(wǎng)等等等。（有這方面的經(jīng)驗或興趣的小伙伴歡迎向藍芯的HR投送您的簡(jiǎn)歷呦。）

未來(lái)前景

近幾年，AI產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，各種互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)向人工智能實(shí)體設備進(jìn)軍，阿里和騰訊的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用、百度的Apollo與車(chē)企的無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等無(wú)一不是劍指人工智能。

2019年會(huì )有更多的企業(yè)從互聯(lián)網(wǎng)或其他領(lǐng)域轉向人工智能實(shí)體經(jīng)濟，推進(jìn)平臺建設，創(chuàng )建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加速AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

未來(lái)的嵌入式在單核性能和多核多線(xiàn)程方向會(huì )得到更多的發(fā)展，的AI處理器發(fā)展也越來(lái)越成熟，處理計算能力大幅度提升，在人機交互和AI領(lǐng)域占據更重要的地位，加速推進(jìn)AI技術(shù)發(fā)展，推進(jìn)AI技術(shù)和應用的歷史進(jìn)程。

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