Veiligere, intelligente en efficiënte autonome robots ontwerpen

Het volgende artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op ElectronicProducts.com

Autonome robots zijn intelligente machines die hun omgeving kunnen begrijpen en door hun omgeving kunnen navigeren zonder menselijke controle of tussenkomst. Hoewel autonome robottechnologie relatief jong is, zijn er veel verschillende toepassingen van autonome robots in fabrieken, magazijnen, steden en huizen. Autonome robots kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om goederen door magazijnen te vervoeren of last-mile leveringen uit te voeren, terwijl andere soorten autonome robots huizen kunnen stofzuigen of gazons kunnen maaien.

Autonomie vereist dat robots zichzelf kunnen detecteren en oriënteren binnen een in kaart gebrachte omgeving, de obstakels om hen heen dynamisch kunnen detecteren, die obstakels kunnen volgen, hun route kunnen plannen om een ​​gespecificeerde bestemming te bereiken en het voertuig kunnen besturen om dat plan te volgen. Bovendien moet de robot deze taken alleen uitvoeren als dat veilig is, en situaties vermijden die risico's opleveren voor mensen, eigendommen of het autonome systeem zelf.

Met robots die dichter bij mensen werken dan ooit tevoren, moeten ze niet alleen autonoom, mobiel en energiezuinig zijn, maar ook voldoen aan functionele veiligheidseisen. Sensoren, processors en regelapparatuur kunnen ontwerpers helpen om te voldoen aan de strenge eisen van functionele veiligheidsnormen, zoals de International Electrotechnical Commission (IEC) 61508.

Overwegingen voor detectie in autonome robots

Een robot zonder sensoren zal onvermijdelijk tegen obstakels botsen, inclusief muren, andere robots of mensen, en kan mogelijk leiden tot ernstig letsel. Er zijn verschillende soorten sensoren die kunnen helpen bij het oplossen van de uitdagingen van autonome robots.

Visiesensoren bootsen de menselijke visie en perceptie nauw na. Visiesystemen kunnen de uitdagingen van lokalisatie, obstakeldetectie en het vermijden van botsingen oplossen, omdat ze ruimtelijke dekking met hoge resolutie hebben en niet alleen objecten kunnen detecteren, maar deze objecten ook kunnen classificeren. Vision-sensoren zijn ook kostenefficiënter in vergelijking met sensoren zoals LiDAR. Vision-sensoren zijn echter zeer rekenintensief.

Energieverslindende centrale verwerkingseenheden (CPU's) en grafische verwerkingseenheden (GPU's) kunnen een uitdaging vormen in autonome robotsystemen met beperkte energie. Bij het ontwerpen van een energiezuinig robotsysteem moet de verwerking op basis van CPU of GPU minimaal zijn.

De system-on-chip (SoC) in een efficiënt vision-systeem moet de vision-signaalketen met hoge snelheden en laag vermogen verwerken, met geoptimaliseerde systeemkosten. De SoC moet ook rekenintensieve taken ontlasten, zoals verwerking van onbewerkte beelden, dewarping, stereodiepteschatting, schaling, het genereren van beeldpiramides en diep leren voor maximale systeemefficiëntie. SoC's die worden gebruikt voor beeldverwerking moeten slim, veilig en energiezuinig zijn, wat een hoge mate van integratie op de chip in een heterogene SoC-architectuur kan bereiken.

Lees het volledige artikel op ElectronicProducts.com:Veiligere, intelligente en efficiënte autonome robots ontwerpen