Робототехникадағы AI: қабылдаудан құрылғыдағы сенімді басқаруға дейін

Robotics AI дегеніміз не?

Robotics AI роботтың бақылауларына, тапсырма таңдауларына немесе әрекеттеріне машина интеллектін қолданады. Ол ұстағышқа арналған бөліктің позасын бағалауы, мобильді робот үшін көріністі түсіндіруі немесе тексеруді қажет ететін элементті анықтауы мүмкін. Робот бұл нәтижені локализациямен, жоспарлаумен, басқарумен және физикалық жабдықпен біріктіреді.

Бұл кеңірек бөлігінің бірі Физикалық AI инженерлік суреті. Edge AI бортта жұмыс істей алады, осылайша бақылауларды сенсорлардың жанында өңдеуге болады. Флот бағдарламалық құралы мен желіден тыс құралдар әлі де жоспарлауды, деректерді қарауды және үлгіні әзірлеуді қолдай алады. Бөлу уақытты, қосылымды және техникалық қызмет көрсету талаптарын орындауы керек.

Әрбір робот функциясына үйренген үлгі қажет емес. Қайталанатын траекторияны, айқын күй машинасын немесе геометриялық әдісті нақты анықталған тапсырма үшін тексеру оңайырақ болуы мүмкін. AI-ны вариация нақты проблема тудыратын жерге қойыңыз, содан кейін оның толық жұмыс процесін жақсартатынын бағалаңыз.

Робот архитектурасына дейінгі тапсырманы таңдаңыз

Бұл орналастырылған Alvexis роботтардың тізімі емес, кандидаттарды әзірлеу аумақтары. Жұмыс аймағын дәл сипаттаңыз: еден немесе жер, жарықтандыру, адамдар, пайдалы жүк, рұқсат етілген маршруттар және тыйым салынған әрекеттер. Бұл шарттарды өзгерту үлкенірек AI үлгісін таңдаудан гөрі мәселені көбірек өзгертуі мүмкін.

Сенсорлардан қозғалысқа дейін анық жолды жасаңыз

Қабылдау және синхрондау: Әрбір бақылаудың қашан алынғанын, оның координаталық шеңберін және оның калибрлеу нұсқасын жазып алыңыз. Анықталған нысан орны робот жақтауына түрлендіру жарамды болғанша ұстағыш үшін пайдалы емес. Біздің уақытты синхрондау нұсқаулығы камераларды, IMU және қозғалыс өлшемдерін біріктіру алдында.

Қабылдау және күй: Келесі кезеңге шын мәнінде не қажет екенін шешіңіз: сынып, поза, бос кеңістікті бағалау немесе сенімділікке негізделген оқиға. Ескірген немесе жарамсыз нәтижелерді қабылдамау үшін жеткілікті мәтінмәнді жариялаңыз. Сенсор көмескіленгенде, локализация жоғалғанда немесе сенімділік қолданба шегінен төмен түскенде жүйенің әрекетін анықтаңыз.

Тапсырма және қозғалыс интерфейстері: Ұсынылған мақсат пен оны орындауға рұқсат етілген құрамдас арасындағы көрінетін шекараны сақтаңыз. Жоспарлаушы көшуді сұрауы мүмкін; басқару жүйесі әлі де рұқсат етілген жұмыс шарттарын орындауы қажет. Бас тартуды, күту уақытын, қайта анықтауды және белгілі күйге қайтаруды анықтаңыз.

Қорғаныс функциялары қолданбаға арналған қауіпсіздік дизайнын қажет етеді. Кәдімгі AI үлгісі немесе навигациялық пакет сертификатталған қауіпсіздік функциясы ретінде ұсынылмауы керек. Мысалы, Nav2 оның соқтығысу мониторын сипаттайды қосымша бағдарламалық қабат ретінде. Оның болуы роботты орнатудың қауіпсіз екенін көрсетпейді.

Шешім қабылдау уақытын ғана емес, жасын өлшеңіз

Жылдам үлгі әлі де ескі деректермен әрекет ете алады. Экспозиция немесе алу, тасымалдау, кезекке қою, алдын ала өңдеу, қорытынды жасау, жоспарлау және пәрменді жеткізу құрылғыға жеткенде бақылау жасына ықпал етеді. Әрбір кідіріс өлшеуінің басталу және аяқталу нүктелерін анықтаңыз.

Бір уақытта камераға түсіру, тіркеу және коммуникациялар кезінде кідірістің таралуы мен шыңдарын жазыңыз. Тұтынушы артта қалғанда не болатынын тексеріңіз. Әрбір ескі бақылауды сақтайтын кезек ағымдағы жағдайдағы шешім үшін орынсыз болуы мүмкін, ал бақылауларды алып тастау дәлелдер журналы үшін жарамсыз болуы мүмкін. Әрбір деректер жолына нақты саясат беріңіз.

Толық жұмыс жүктемесінің айналасында шеткі жабдықты таңдаңыз

Процессорды таңдамас бұрын камера интерфейстерін, сенсор жылдамдығын, модель операторларын, процессор қызметтерін, жад көшірмелерін, сақтау жазбаларын және басқару интерфейстерін тізімдеңіз. Қолдау көрсетілетін жеделдету тақырып жұмысының санынан маңыздырақ. Өкілдік платформада болжалды үлгі мен бағдарламалық құрал стегін сынаңыз.

Мобильді жүйе қуат пен жылулық шектеулерді де әкеледі. Іске қосу тогын, батареяның әрекетін, тұрақты салқындатуды, қосқышты ұстауды және қызмет көрсетуге арналған орынды қарастырыңыз. Үстелде қысқаша жұмыс істейтін зертханалық тақта жабық робот корпусының ішіндегі пайдалы жұмыс циклін әлі көрсеткен жоқ.

ForgeEdge-Core теңшелетін есептеу интеграциясын талқылаудың бастапқы нүктесі болып табылады; ForgeEdge-Duo нақты уақыттағы басқарумен қатар қолданбаларды өңдеуді талқылау үшін архитектураны қамтамасыз етеді. Өнімнің жарамдылығы, бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдау және қорғау функциялары робот талаптарына сәйкес тексерілуі керек. The FPGA, NPU және MPU нұсқаулық өңдеу рөлдерін бөлуге көмектеседі.

Арнайы сұрақтарға жауап беру үшін симуляцияны пайдаланыңыз

Шешім айналасында модельдеу жасаңыз: қол жетімділік, сенсорды орналастыру, маршрут логикасы немесе қайталанатын өңдеу тапсырмасы. Нысан позасы, үйкеліс болжамдары, сенсорлық шу немесе күтпеген кедергілер сияқты дизайнды бұзуы мүмкін факторларды өзгертіңіз. Модельдеу нұсқалары мен сценарий анықтамаларын сынақ нәтижелерімен бірге сақтаңыз.

NVIDIA's нақты мысал имитацияланған тапсырмадан нақты роботқа дейінгі жолды көрсетеді. Өнім бағдарламасы үшін тасымалдау сыналатын нәрсе болып қалады. Физикалық роботты үлгідегі болжамдармен, соның ішінде уақытты, механикалық сәйкестікті және орнатылған сенсорларды салыстырыңыз.

Модельдеу сәттілігін іске қосудың орнына пайдаланбаңыз. Келесі жақсы қадам - ​​аспаптық шығыстары бар шектеулі физикалық сынақ және келісілген операторды тапсыру. Дәлелдерді қарап шыққаннан кейін ғана операциялық доменді кеңейтіңіз.

Сынақ сәтсіздіктері, сондай-ақ сәтті көрсетілімдер

Әрбір іске қосу үшін аппараттық құрал, микробағдарлама, үлгі, калибрлеу және конфигурация нұсқаларының жазбасын сақтаңыз. Тапсырмалар қоспасы мен сәтсіздік санаттарынсыз жиынтық табыс деңгейін түсіндіру қиын. Сценарий бойынша өнімділік туралы есеп беріңіз және жүйені жақсарту кезінде қиын жағдайларды бағалау жиынында сақтаңыз.

Инженерлік талқылауға не әкелу керек

Тапсырманың, роботтың немесе машина интерфейстерінің, қолжетімді сенсорлардың және кеңістіктегі, қуат пен салқындатудағы шектеулердің қысқаша бейнесін немесе диаграммасын бөлісіңіз. Робот контроллері кімге тиесілі, қолданба деректерін беретін және аяқталған жүйені кім қабылдайтынын көрсетіңіз. Бұл шекаралар прототип ұсынысын және оның тәуелділіктерін айқынырақ етеді.

Alvexis таңдалған платформаның айналасында қажет реттелетін тасымалдаушыны, сезімтал интерфейстерді, ендірілген өңдеуді, қоршауды және біріктіру жұмысын талқылай алады. Медициналық робототехника үшін бөлектен бастаңыз денсаулық сақтау инженері бойынша нұсқаулық сондықтан клиникалық мақсат пен валидация міндеттері ерте белгіленеді.

ROS 2, SLAM және автономды мобильді роботтарды қабылдау

Автономды мобильді робот (AMR) объектіні анықтаудан көп нәрсені қажет етеді. Ол өз орнын бағалауы, жақын маңдағы кедергілерді түсіндіруі және белгіленген шектерде қозғалыс командаларын шығаруы керек. SLAM бір мезгілде локализация мен карталауды білдіреді; оның рөлі камерадағы кескіндегі нысанды танудан ерекшеленеді. LiDAR, камералар, доңғалақтардың одометриясы және IMU деректері таңдалған архитектураға сәйкес үлес қоса алады.

ROS 2 навигация жобасында біріктіру алдында координат кадрларын, уақыт белгісін өңдеуді, хабар жылдамдығын және деректердің максималды жасын келісіңіз. Кедергілерді өзгерту және әлсіз визуалды мүмкіндіктерді қоса, робот жұмыс істейтін жерді сынау және локализациялау. Навигация бағдарламалық құралы мен қабылдау аппараттық құралы роботтың тәуекелді тәуелсіз бағалау мен қауіпсіздік шараларын алмастырмайды.

Дизайн камерасы, LiDAR және IMU синхрондау