結合邊緣視頻分析和自主移動機器人做出即時決策

具有視頻分析功能的自主機器可以全天候執行例行檢查和檢測異常

工業應用中使用的機器人數量正在快速增長。工業4.0規範討論瞭如何使這些機器人成功運行。當您轉向工業5.0時,將添加一個不同的元素,即在同一工作環境中混合人和機器人。 

這些前沿環境中的機器人被稱為自主移動機器人,即AMR。 AMR設計有一系列嵌入式傳感器,其中可能包括定位傳感器和計算機視覺的結合,並配備了先進的人工智能(AI)和深度學習(DL)技術。配備了這些“智能”設備的AMR可以執行對象檢測和識別,並在不受控制的環境中和周圍導航,甚至在景觀可能不斷變化的地方。 AMR可以準確了解其周圍環境,從而實現緊密的人機協作,而不會對附近的人類同事造成傷害。而且,AMR可以檢測並避開障礙物,並且可以遠離它們永遠不會返回的區域,例如從陡峭的山坡上掉下來。 

<br />AMR可以很好地添加到工廠車間或其他環境中。當與EVA結合使用時,收益成倍增加。 (圖片來源:Designnews.com)

AMR可以很好地添加到工廠車間或其他環境中。當與EVA結合使用時,收益成倍增加。 (圖片來源:Designnews.com)

始終遵守而永不疲倦的工人

與人類相反,AMR的優點在於它們可以晝夜不停地工作,只需要停止維護或充電即可。他們對熱量,化學物質等的關心要少得多。他們總是忠實地履行自己的職責,並且不會感到疲倦。 

AMR可以執行各種任務,包括對工業設施,變電站,化工廠,倉庫等進行例行檢查。在這些環境中,機器人可以執行一些任務,例如讀取儀表,確保物品屬於它們所在的地方以及檢測何時出現不適當的地方,例如遺留的工具或阻塞入口和出口的物體,這可能會引起極大的火災危險。 

由於嵌入式高分辨率攝像機的存在,AMR的另一任務是發現肉眼難以看到的潛在問題。這可能涉及配件腐蝕,管道破裂,蒸汽噴射以及地板上的滴水,洩漏和液體池。一旦檢測到,機器人可以警告操作員。 

根據AMR的工作環境,必須包含不同級別的功能。例如,如果機器人可能會暴露在極端溫度下,則可能需要寬泛的工作溫度範圍。衝擊和振動也是如此。 

一種實現上述功能的方法是在機器人內嵌入人工智能(AI)。但是,正如我們所知,人工智能會消耗大量的計算能力,這是以前僅在雲中可用的水平。但是,由於與雲計算相關的延遲,往返於雲的數據來回傳輸會產生不利影響(並且可能會很昂貴)。在許多情況下,毫秒可以使一件設備爆炸或管道破裂之間產生差異。請注意,基於雲的解決方案還假設Internet連接永遠不會中斷,即使持續幾秒鐘。 

基於EVA的救援機器人 

值得慶幸的是,即將出現一種新技術,這使AMR可以在設施內的Edge上執行必要的計算。被稱為邊緣視頻分析(EVA)的這項技術提供了實時分析視頻位置的能力。其中包括AI計算,將AMR轉變為“智能機器人”。本質上,這是通過利用當今功能強大的微處理器單元(MPU)的功能並將其與功能更強大的處理器相結合來完成的 圖形處理單元 (GPU),擁有數千個小型處理器。他們可以一起以大規模並行方式執行與AI相關的任務。 

凌華科技使EVA成為現實 

凌華科技設計和製造了多種用於邊緣計算應用的產品。該公司的邊緣計算解決方案包括GPU加速的板級,系統級和服務器級產品,使系統架構師能夠構建和優化單個邊緣計算應用程序的系統架構。對於公司的EVA解決方案,通過使用NVIDIA GPU和Jetson系列系統模塊,可以顯著提高系統響應速度。 

大多數工程師都熟悉NVIDIA的現成GPU卡及其集成的散熱風扇。不幸的是,這些卡雖然功能強大,但並不總是適用於EVA應用,部分原因是現成的卡通常用於非敵對的低風險操作環境,例如空調辦公室或服務器機房。 。 

凌華科技的EVA解決方案除了分析其周圍環境外,還擁有足夠的計算能力來控制機器人,並且具有堅固的設備,非常適合在惡劣的環境中使用。顯然,這使它們適用於AMR。此類功能包括可鎖定的連接器,該連接器可承受移動機器人使用中常見的衝擊和振動。此外,這些系統可以採用先進的被動冷卻技術進行設計,這意味著不需要風扇。 

對於EVA解決方案,凌華科技的工程團隊設計了一系列緊湊型 MXM GPU模塊 基於Pascal和最新的Turing架構,以及 邊緣AI系統 基於Jetson系列系統,包括Jetson Nano,TX2,Xavier NX和AGX Xavier。這些模塊和系統可解決EVA的尺寸,重量和功率限制,但不會降低性能。實際上,它們提供了等效的處理能力,同時消耗了大約一半的功率(並且產生的熱量更少)。而且它們比傳統的圖形子系統具有更長的商業壽命。 

凌華科技的EVA解決方案支持多種類型的相機,包括USB相機,以太網相機,GMSL II相機。這使AMR的設計團隊可以為目標應用選擇最佳的攝像機。 

與要求所有機器人通過中央集線器進行通信的解決方案不同(可以將其設想為基於雲的體系結構),凌華科技採用了分散式通信協議,該協議允許機器人直接進行實時相互通信。使用此架構,機器人可以根據需要將視頻流傳輸到邊緣服務器,霧服務器和雲服務器以進行其他分析。 

展望未來,很明顯,採用邊緣視頻分析的系統將部署在各個不同的位置,執行一系列應用程序,所有這些旨在使我們的生活更輕鬆,更安全。並且請放心,凌華科技將保持在這一新興技術的最前沿。 

有關凌華科技GPU解決方案的更多信息,請訪問  https://www.adlinktech.com/en/adlink-gpu-solutions 

作者:Olivia Chan
作者:Olivia Chan

凌華科技高級產品經理