機(jī)器人4.0帶來(lái)的行業(yè)迭代

時(shí)間：2022-04-20 10:18:01 | 來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

時(shí)間：2022-04-20 10:18:01 來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

現(xiàn)代人對(duì)偷懶有了新定義：解放雙手，把不適合人類的工作統(tǒng)統(tǒng)交給機(jī)器人。如果你沒(méi)去過(guò)一家現(xiàn)代物流公司的倉(cāng)庫(kù)，你或許不會(huì)知道，揀貨、運(yùn)送的工作都已經(jīng)被一個(gè)個(gè)形態(tài)各異的機(jī)器人包圓了。

這些自主移動(dòng)機(jī)器人具備自主移動(dòng)、人機(jī)交互、智能操縱等關(guān)鍵能力，能夠準(zhǔn)確感知和理解三維物理世界，隨機(jī)應(yīng)變執(zhí)行任務(wù)。在AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，自主移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)不斷利用技術(shù)紅利加速產(chǎn)業(yè)落地。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，自主移動(dòng)機(jī)器人在物流自動(dòng)化市場(chǎng)迅猛發(fā)展，預(yù)計(jì)到 2022 年，將從 2018 年的 110,000 臺(tái)增至 700,000 臺(tái)。

自主移動(dòng)機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，移動(dòng)性、自主定位、路徑規(guī)劃能力是關(guān)鍵。



極智嘉 AMR 產(chǎn)品家族

首先，機(jī)器人要能夠通過(guò)外部傳感器（攝像頭、激光雷達(dá)、超聲等）搜集外部環(huán)境數(shù)據(jù)并融合處理后進(jìn)行數(shù)字世界建模。這其中涉及大量的數(shù)據(jù)并行和順序計(jì)算，需要高性能傳感器和高性能處理器的有機(jī)整合。

英特爾重要的智慧物流生態(tài)合作伙伴北京極智嘉科技有限公司基于英特爾架構(gòu)推出了極智嘉云-邊-端協(xié)同AMR解決方案，終端產(chǎn)品分為 M、A、F等多個(gè)產(chǎn)品線，搭載了英特爾 酷睿處理器、英特爾 實(shí)感^TM深度攝像頭等硬件產(chǎn)品，基于DevCloud開發(fā)平臺(tái)快速開發(fā)驗(yàn)證，并通過(guò) OpenVINO工具套件完成視覺(jué)推理加速，滿足了AMR在路徑規(guī)劃、導(dǎo)航避障、物體識(shí)別等方面的需求。

其次，自主定位是機(jī)器人自主運(yùn)行的基礎(chǔ)。為了業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的柔性，一般自主移動(dòng)機(jī)器人采用即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization And Mapping, SLAM）技術(shù)，無(wú)需對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行改造，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)重復(fù)觀測(cè)到的地圖特征（比如，墻角，柱子等）定位自身位置和姿態(tài)，再根據(jù)自身位置增量式的構(gòu)建地圖，從而達(dá)到同時(shí)定位和地圖構(gòu)建的目的。

極智嘉 AMR 使用的英特爾 實(shí)感^TM深度攝像頭則賦予設(shè)備觀看、理解、交互以及從環(huán)境中學(xué)習(xí)的能力，可在攝像頭支持的整個(gè)視野范圍內(nèi)提供高度準(zhǔn)確一致的深度數(shù)據(jù)，助力極智嘉 AMR 在有限的機(jī)內(nèi)空間中，獲取高精度的深度圖，準(zhǔn)確識(shí)別周圍環(huán)境并進(jìn)行互動(dòng)。

值得一提的是，基于英特爾 實(shí)感 D435 深度攝像頭的 AMR Follow Me 跟隨解決方案，在極智嘉智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中，極大地提高了倉(cāng)庫(kù)補(bǔ)貨環(huán)節(jié)的效率。

補(bǔ)貨工人在貨車開進(jìn)工廠后，通過(guò)招手方式呼喚 AMR 自主移動(dòng)到貨車旁邊，工人將貨物放在 AMR 上后，AMR 可自主跟隨工人到貨架區(qū)補(bǔ)貨，整個(gè)補(bǔ)貨的流程極大節(jié)省了工人的體力，提高了工作效率。 而在 Follow Me跟隨解決方案中，英特爾研發(fā)團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)解決了兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：一、在復(fù)雜的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中，識(shí)別追蹤目標(biāo)人物并給出目標(biāo)人物與 AMR 的相對(duì)位置關(guān)系；二、跟隨人員的 AMR 移動(dòng)控制系統(tǒng)。

最后，為了在大規(guī)模機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景下，更有效、更經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行計(jì)算力部署，同時(shí)對(duì)于海量的機(jī)器人進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度與管理，云-邊-端一體化的機(jī)器人解決方案異軍突起。

英特爾與合作伙伴發(fā)布的機(jī)器人 4.0白皮書認(rèn)為，云-邊-端一體化是機(jī)器人4.0時(shí)代的重要特征，5G 和邊緣計(jì)算的部署使得機(jī)器人端到基站的延遲可以達(dá)到毫秒級(jí)，很好地滿足了機(jī)器人的實(shí)時(shí)應(yīng)用需求。同時(shí)，邊緣服務(wù)器可以在網(wǎng)絡(luò)的邊緣、靠近機(jī)器人的地方處理機(jī)器人產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，減少對(duì)于云端處理的依賴，構(gòu)成一個(gè)高效的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)。



機(jī)器人 4.0 時(shí)代

極智嘉 AMR 邊緣服務(wù)器搭載了第二代英特爾 至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器。 該處理器內(nèi)置人工智能加速，并已針對(duì)工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化，能夠?yàn)楦鞣N高性能計(jì)算工作負(fù)載、AI 應(yīng)用以及高密度基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)一流的性能和內(nèi)存帶寬。同時(shí)，采用矢量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)指令（VNNI）的英特爾 深度學(xué)習(xí)加速（英特爾 DL Boost）可顯著提高人工智能推理的表現(xiàn)。

在基于英特爾 架構(gòu)的硬件平臺(tái)上，極智嘉與英特爾合作對(duì)VX-SLAM定位模塊、復(fù)合檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)雙方還基于OpenVINO工具套件來(lái)加速深度學(xué)習(xí)模型推理，在英特爾硬件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更高的性能提升。在一項(xiàng)利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取 SLAM 所需視覺(jué)特征的實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過(guò) OpenVINO工具套件優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)模型，相比原 TensorFlow 模型，在同一 CPU 上運(yùn)行所需時(shí)間降低了 68%。



極智嘉 RaaS 云-邊-端高度協(xié)同智慧物流解決方案

在具體實(shí)際商用過(guò)程中，基于英特爾 架構(gòu)的極智嘉 AMR 產(chǎn)品與解決方案提升了揀選準(zhǔn)確率與效率，節(jié)省了30%-50%人工成本，效率提升1.5倍2倍。這套方案的靈活性配置同樣值得一提，客戶可以根據(jù)自身需求增減機(jī)器人，通過(guò)智能算法優(yōu)化運(yùn)行效率，同時(shí)提升倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)能力。而最重要的安全部分，基于英特爾 實(shí)感 3D 深度攝像頭的深度感知能力，以及英特爾 酷睿處理器所提供的強(qiáng)大算力基礎(chǔ)平臺(tái)，極智嘉 AMR 機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)對(duì)空間及低矮障礙物的精準(zhǔn)檢測(cè)，保證現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施安全。

目前，極智嘉智慧物流產(chǎn)品與解決方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用于全球不同客戶的物流場(chǎng)景之中。

例如，極智嘉為耐克位于日本的全新物流中心提供了先進(jìn)的智能機(jī)器人解決方案，不僅幫助耐克把揀選員從繁重、重復(fù)的倉(cāng)庫(kù)揀選工作中解脫出來(lái)，還有效提高了發(fā)貨效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本，賦能耐克實(shí)現(xiàn)了柔性、敏捷的倉(cāng)儲(chǔ)物流能力，助力耐克在日本實(shí)現(xiàn)訂單 當(dāng)日達(dá) 服務(wù)。

戴爾與嘉里大通則使用極智嘉產(chǎn)品將傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行智能化升級(jí)，利用先進(jìn)的人工智能和機(jī)器人技術(shù)對(duì)整體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行改造。上線后的戴爾智能倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部署了極智嘉 P500 貨到人 機(jī)器人和 2000 多組貨架，利用密集存儲(chǔ)方式在滿足高庫(kù)容率、高空間利用率要求的同時(shí)，還可以管理海量 SKU，并根據(jù)業(yè)務(wù)需要隨時(shí)切換揀貨、上架、盤點(diǎn)功能。