Robotikos dirbtinis intelektas: nuo suvokimo iki patikimo valdymo pačiame įrenginyje

Kas yra Robotics AI?

Robotics AI taiko mašinos intelektą roboto stebėjimams, užduočių pasirinkimams ar veiksmams. Jis gali įvertinti dalies pozą griebtuvui, interpretuoti sceną mobiliam robotui arba nustatyti elementą, kurį reikia patikrinti. Robotas sujungia tą išvestį su lokalizavimu, planavimu, valdymu ir fizine aparatūra.

Tai yra viena iš platesnių dalykų Fizinis AI inžinerinis vaizdas. Edge AI gali veikti laive, kad būtų galima apdoroti stebėjimus šalia jutiklių. Laivyno programinė įranga ir neprisijungus pasiekiami įrankiai vis tiek gali palaikyti planavimą, duomenų peržiūrą ir modelių kūrimą. Padalijimas turėtų atitikti laiko, ryšio ir priežiūros reikalavimus.

Ne kiekvienai roboto funkcijai reikia išmokto modelio. Pakartojamą trajektoriją, aiškios būsenos mašiną ar geometrinį metodą gali būti lengviau patikrinti tiksliai apibrėžtai užduočiai. Padėkite dirbtinį intelektą ten, kur variacijos sukuria tikrą problemą, tada įvertinkite, ar tai pagerina visą darbo eigą.

Pasirinkite užduotį prieš roboto architektūrą

Tai yra kandidatų kūrimo sritys, o ne įdiegtų Alvexis robotų sąrašas. Tiksliai apibūdinkite veikimo sritį: grindis arba reljefą, apšvietimą, žmones, naudingą apkrovą, leidžiamus maršrutus ir draudžiamus veiksmus. Pakeitus šias sąlygas problema gali pasikeisti labiau nei pasirinkus didesnį AI modelį.

Sukurkite aiškų kelią nuo jutiklių iki judesio

Įsigijimas ir sinchronizavimas: Įrašykite, kada buvo gautas kiekvienas stebėjimas, jo koordinačių rėmas ir kalibravimo versija. Aptikta objekto padėtis griebtuvui nėra naudinga, kol transformacija į roboto rėmą negalioja. Skaitykite mūsų laiko sinchronizavimo vadovas prieš derinant kameras, IMU ir judesio matavimus.

Suvokimas ir būsena: Nuspręskite, ko iš tikrųjų reikia kitam etapui: pamokos, pozos, laisvos vietos įvertinimo ar pasitikėjimo reikalaujančio renginio. Paskelbkite pakankamai konteksto, kad atmestumėte pasenusias arba netinkamas išvestis. Apibrėžkite, kaip sistema elgiasi, kai jutiklis yra užtemdytas, lokalizacija prarandama arba pasitikėjimas nukrenta žemiau programos slenksčio.

Užduočių ir judesių sąsajos: Išlaikykite matomą ribą tarp siūlomo tikslo ir komponento, įgalioto jį vykdyti. Planuotojas gali prašyti persikraustymo; valdymo sistema dar turi užtikrinti leistinas veikimo sąlygas. Apibrėžkite atšaukimą, skirtąjį laiką, nepaisymą ir grįžimą į žinomą būseną.

Apsauginėms funkcijoms reikalingas konkrečios programos saugos dizainas. Įprastas dirbtinio intelekto modelis arba navigacijos paketas neturėtų būti pristatomas kaip sertifikuota saugos funkcija. Pavyzdžiui, Nav2 aprašo savo susidūrimo monitorių kaip papildomas programinės įrangos sluoksnis. Jo buvimas nereiškia, kad roboto įrengimas yra saugus.

Išmatuokite sprendimo amžių, o ne tik išvados laiką

Greitas modelis vis dar gali veikti pagal senus duomenis. Ekspozicija arba gavimas, perkėlimas, sudarymas eilėje, išankstinis apdorojimas, išvados, planavimas ir komandų pateikimas prisideda prie stebėjimo amžiaus, kai jis pasiekia įrenginį. Apibrėžkite kiekvieno delsos matavimo pradžios ir pabaigos taškus.

Įrašykite delsos pasiskirstymą ir piką vienu metu fiksuojant fotoaparatą, registruojant registraciją ir perduodant ryšį. Patikrinkite, kas atsitinka, kai vartotojas atsilieka. Eilė, kurioje išsaugomas kiekvienas senas stebėjimas, gali būti netinkama dabartinės būklės sprendimui, o pastabų atmetimas gali būti nepriimtinas įrodymų žurnale. Kiekvienam duomenų keliui suteikite aiškią politiką.

Visą darbo krūvį pasirinkite krašto techninę įrangą

Prieš pasirinkdami procesorių, išvardykite fotoaparato sąsajas, jutiklių dažnius, modelių operatorius, procesoriaus paslaugas, atminties kopijas, saugojimo įrašymo ir valdymo sąsajas. Palaikomas pagreitis yra svarbesnis nei antraštės operacijų skaičius. Išbandykite numatytą modelį ir programinės įrangos paketą reprezentacinėje platformoje.

Mobilioji sistema taip pat turi galios ir šiluminių apribojimų. Atsižvelkite į paleidimo srovę, akumuliatoriaus veikimą, nuolatinį aušinimą, jungties išlaikymą ir vietą, skirtą prieigai prie paslaugų. Laboratorijos lenta, kuri trumpai veikia ant stalo, dar neįrodė naudingo darbo ciklo uždarame roboto korpuse.

ForgeEdge-Core yra pradinis taškas aptariant pasirinktinio skaičiavimo integravimą; ForgeEdge-Duo suteikia architektūrą, skirtą aptarti programų apdorojimą kartu su valdymu realiuoju laiku. Produkto tinkamumas, programinės įrangos palaikymas ir apsaugos funkcijos turi būti patikrintos pagal roboto reikalavimus. The FPGA, NPU ir MPU vadovas padeda atskirti apdorojimo vaidmenis.

Norėdami atsakyti į konkrečius klausimus, naudokite modeliavimą

Sukurkite modeliavimą pagal sprendimą: pasiekiamumą, jutiklių vietą, maršruto logiką arba pakartojamą tvarkymo užduotį. Keiskite veiksnius, kurie gali sugadinti dizainą, pvz., objekto padėtį, trinties prielaidas, jutiklio triukšmą ar netikėtas kliūtis. Išsaugokite modeliavimo versijas ir scenarijų apibrėžimus su bandymo rezultatais.

NVIDIA's sim-to-real pavyzdys demonstruoja kelią nuo imituotos užduoties iki tikro roboto. Produkto programai perkėlimas lieka išbandyti. Palyginkite fizinį robotą su modelio prielaidomis, įskaitant laiką, mechaninį atitiktį ir sumontuotus jutiklius.

Nenaudokite sėkmingo modeliavimo kaip paleidimo pakaitalo. Kitas geras žingsnis yra ribotas fizinis bandymas su instrumentiniais išėjimais ir sutartu operatoriaus perdavimu. Išplėskite veiklos sritį tik peržiūrėję įrodymus.

Bandymų nesėkmės ir sėkmingos demonstracijos

Užrašykite kiekvieno paleidimo aparatinę įrangą, programinę-aparatinę įrangą, modelį, kalibravimo ir konfigūracijos versijas. Bendrą sėkmės rodiklį sunku interpretuoti be užduočių derinio ir nesėkmių kategorijų. Praneškite apie našumą pagal scenarijų ir tobulindami sistemą palikite sudėtingus atvejus vertinimo rinkinyje.

Ką atsinešti į inžinerinę diskusiją

Pasidalykite trumpu vaizdo įrašu arba diagrama apie užduotį, roboto ar mašinos sąsajas, turimus jutiklius ir erdvės, galios ir aušinimo apribojimus. Nurodykite, kam priklauso roboto valdiklis, kas teikia programos duomenis ir kas priima užbaigtą sistemą. Dėl šių ribų prototipo pasiūlymas ir jo priklausomybės tampa aiškesni.

Alvexis gali aptarti pasirinktinį nešiklį, jutimo sąsajas, įterptąjį apdorojimą, gaubtą ir integravimo darbus, kurių reikia pasirinktoje platformoje. Medicininės robotikos atveju pradėkite nuo atskiro sveikatos priežiūros inžinerijos vadovas todėl klinikinis tikslas ir patvirtinimo atsakomybė nustatomi anksti.

ROS 2, SLAM ir suvokimas autonominiams mobiliesiems robotams

Autonominiam mobiliajam robotui (AMR) reikia daugiau nei objekto aptikimo. Jis turi įvertinti savo padėtį, interpretuoti netoliese esančias kliūtis ir pateikti judėjimo komandas apibrėžtose ribose. SLAM reiškia vienalaikį lokalizavimą ir kartografavimą; jo vaidmuo skiriasi nuo objekto atpažinimo fotoaparato vaizde. LiDAR, kameros, rato odometrija ir IMU duomenys gali prisidėti pagal pasirinktą architektūrą.

Vykdydami ROS 2 navigacijos projektą, prieš integruodami susitarkite dėl koordinačių kadrų, laiko žymų tvarkymo, pranešimų greičio ir didžiausio duomenų naudojimo amžiaus. Išbandykite žemėlapių sudarymą ir lokalizaciją, kur robotas veiks, įskaitant besikeičiančias kliūtis ir silpnas vaizdines savybes. Navigacijos programinė įranga ir suvokimo aparatinė įranga nepakeičia roboto nepriklausomo rizikos vertinimo ir saugos priemonių.

Dizaino kamera, LiDAR ir IMU sinchronizacija