將行動機器人開發時間減半

March 5, 2020 Robert Moss

機器人視覺, 物件辨識, 智慧工廠

開發人員一開始會使用 ROS(機器人作業系統,現又稱為 ROS1),是因 ROS 消除了對於專有機器人程式設計知識的需求。但是,開發人員發現 ROS 無法支援整組(又稱群體)行動器人。

這個問題是即時編程、反應性、低延遲方面的限制造成的,而這三者都需要精準的機器人控制才能改善。舉例來說,智慧型工廠裡的一群自主行動機器人必須能夠互相合作,揀選、抓取並移動物品,且不互相干擾。這些任務如果沒有即時電腦視覺處理是不可能完成的。

ROS2 相較於 ROS1,提供了重大的 API 變更。這些變更讓作業系統能支援更多運算環境,利用與 ROS1 不相容的技術,並支援即時電腦視覺編程。理論上,開發人員可以將開放原始碼的中介軟體用於群體機器然上。

但是,仍然有一個問題,使得開發人員無法利用任一種 ROS 建造商用行動機器人。ROS 開放原始碼社群無法提供保固,為透過其作業系統建造的機器人背書。

這個情況給 ADLINK 創造了一個機會,ADLINK 推出了 ROS2 自主行動機器人控制器:ROScube。ROScube 是一個針對 ROS2 最佳化的開發平台,附保固,為客戶提供整合與簡化軟硬體的解決方案。此外,因為 ROScube 有一個演算法和軟體庫,它能將編程時間減半。

「傳統的機器人開發過程中,編程是最花時間的階段。開發人員可以將編程時間縮短百分之五十,這也就代表他們可以更快進行測試並做出改善。」ADLINK 的專案經理 Bill Wang 表示。

他說,解決方案整合商使用 ROScube,從現成到建立概念證明 (PoC) 部署只需要三個月的時間。他們之所以做得到,是因為他們用了 ROScube 所附的演算法,而非編寫自己的程式。

開發人員還可以獲得 ADLINK 提供的技術支援和疑難排解協助。此外,使用來自同一個公司的軟硬體能夠簡化行動機器人的建造過程,因為所有的部件都能一同順暢運作。

一窺機器人視覺

ROScube 含有 ADLINK Neuron SDK,適用內部溝通以及車輛間的協調,後者對於群體行動機器人應用是不可或缺的。該 SDK 還具備商業版本(相較於開放原始碼版本)的資料分散式服務 (DDS) 中介軟體,確保通訊穩定又即時。另外,它也提供了一系列 QoS 資源、NeuronLib API、UI 介面、機隊管理軟體,並具有 ROS1 和 ROS2 相容性。

開發人員能夠因此獲得額外支援,這是利用開放原始碼社群工具構建的機器人所缺乏的。開發人員唯一需要的技能,就是要會使用常見的程式語言,如 C、C++ 和 Python,且必須熟悉常規的作業系統,如 Linux。他們不必具備深入的機器人知識或專長。

Neuron SDK、ROScube、ROS Starter Kit 和 NeuronBot 支援機器人視覺、物件辨識及訓練所需的 AI 演算法和推論運算平台(圖 1)。

ADLINK 的解決方案支援機器人視覺和物件辨識開發,可用於多種使用案例
圖 1。ADLINK 的解決方案支援機器人視覺和物件辨識開發,可用於多種使用案例。

效能絲毫不少

開發時間較短,並不代表效能或功能會被犧牲。ROScube 可與 Intel® RealSense 深度相機、Intel® Movidius VPU 神經運算引擎等技術搭配。

RealSense 相機可以讓自主行動機器人運算顏色及距離資訊,從而進行定位和導航。這點非常重要,因為此類機器人必須能夠計劃、執行和更改其路線,避免與移動中和靜止的物體相撞。

Movidius 中的 AI 演算法資料庫支援多種 AI 架構和神經網路,讓行動機器人可以學習並辨識物件和人臉。這兩項技能都非常重樣,會影響物品運送以及機器人與物品(包括其他機器人)何人之金的互動。

多部行動機器人與其他設備之間的即時通訊也可以透過 ROScube 控制器完成,控制器根據使用者選擇,可配有 Intel® Xeon® 或 Intel® Core 處理器,並有多種 I/O 連接埠。通過這種方式,使用 ROScube 構建的自主行動機器人可以使用電腦視覺來參與各種應用場景。

由於 ROScube 與 ROS1 和 ROS2 相容,它可以讓企業開發出最適合其需求的行動機器人類型。無論如何,這個解決方案都能縮短機器人編程時間、降低成本和提升效能。

作者簡介

Robert Moss

Robert Moss is an independent consultant and strategist who focuses on the value gained through IoT, AI, machine learning and other technologies. He also helps give voice to executives at leading technology companies, enabling their personal stories to show how they encourage innovation, overcome obstacles, and improve their leadership skills. Tweets @RobertMoss_IoT

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