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伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，以嵌入式移動(dòng)設(shè)備為中心的“*的計(jì)算”將成為現(xiàn)實(shí)。從用于生產(chǎn)加工的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人到豐富大眾生活的現(xiàn)代娛樂(lè)機(jī)器人，都與嵌入式密不可分。但我們常常說(shuō)到的嵌入式基本是以微控制器為核心的軟件和硬件系統(tǒng)。

 

嵌入式的優(yōu)點(diǎn)

硬件上：功耗低、可剪裁性好、實(shí)時(shí)性高（豐富的中斷）、體積小、有豐富的接口和外設(shè)資源、有些還可以進(jìn)行并行計(jì)算等等優(yōu)點(diǎn)。
軟件上：運(yùn)算速度快、基本具有FPU進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（VxWorks、μCOS、freeRTOS、μClinux......，目前國(guó)內(nèi)也有一些開(kāi)源的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，比如RT-Thread）、GUI等。

 

嵌入式系統(tǒng)框圖

 

嵌入式人工智能

幾乎所有的機(jī)器人和智能設(shè)備均會(huì)使用嵌入式設(shè)備，單片機(jī)、ARM、FPGA、DSP、ASIC等等。嵌入式之火目前似乎燎原之勢(shì)在互聯(lián)網(wǎng)和人工智能（Artificial Intelligence）行業(yè)蔓延，這種趨勢(shì)和現(xiàn)狀跟兩個(gè)領(lǐng)域適應(yīng)性良好有關(guān)，當(dāng)然也跟arm架構(gòu)和各種EDA工具的推進(jìn)有關(guān)。甚至于目前嵌入式人工智能已經(jīng)發(fā)展為工業(yè)界的一個(gè)新概念，在AI領(lǐng)域開(kāi)辟一個(gè)舉足輕重的分支。

AI技術(shù)和算法終落地到本地嵌入式設(shè)備上，以實(shí)現(xiàn)本地實(shí)時(shí)環(huán)境識(shí)別感知、人機(jī)交互、決策控制等。嵌入式人工智能是一種遠(yuǎn)離云端，計(jì)算邊緣化的突破。隨著移動(dòng)設(shè)備越來(lái)越高的AI要求，很多計(jì)算將從數(shù)據(jù)中心遷移到移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)嵌入式邊緣計(jì)算。
 

物流機(jī)器人

AI加嵌入式的設(shè)備被用到各種各樣的行業(yè)和領(lǐng)域，普及的圖像識(shí)別和語(yǔ)音交互技術(shù)用在各種移動(dòng)終端上，比較火的概念和嘗試有自動(dòng)駕駛（畢竟沒(méi)有成熟的市場(chǎng)）、虛擬現(xiàn)實(shí)等，比較常見(jiàn)要數(shù)無(wú)人機(jī)、多軸機(jī)械臂、深度視覺(jué)識(shí)別設(shè)備和AGV等設(shè)備在物流倉(cāng)儲(chǔ)和自動(dòng)化生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用了。
由倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人組成的智慧倉(cāng)儲(chǔ)使得倉(cāng)儲(chǔ)中繁重工作變得簡(jiǎn)單快捷，更加節(jié)省人力資源，提升工作效率。
 

簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)的物流機(jī)器人

1、固定多軸工業(yè)機(jī)械臂機(jī)器人，配合使用深度視覺(jué)相機(jī)檢測(cè)物料，進(jìn)行輥筒流水線混合拆碼垛作業(yè)。

 

WuKong3D VISION SENSOR智能3D視覺(jué)系統(tǒng)

 

2、智能搬運(yùn)機(jī)器人，進(jìn)行自動(dòng)搬運(yùn)物料作業(yè)，主要有背負(fù)式、頂升式和輥筒式等作業(yè)形式。

 

輥筒式搬運(yùn)機(jī)器人

 

3、 叉車式AGV，跟傳統(tǒng)人工駕駛的叉車不同，叉車AGV能夠進(jìn)行自動(dòng)行駛自動(dòng)碼垛等任務(wù)?？梢远ㄎ徊⒉嫒∝浳铮瑢?shí)現(xiàn)機(jī)臺(tái)到機(jī)臺(tái)、機(jī)臺(tái)到地面、地面到地面、以及疊放托盤(pán)等多種模式。

 

堆高式叉車AGV

 

4、 智能料箱揀選機(jī)器人，高柔性的貨到人機(jī)器人，適用于不同高度的貨位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)完成升降、抓取料箱和搬運(yùn)工作，以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化。

 

料箱揀選機(jī)器人

 

實(shí)例分析

物流機(jī)器人硬件上一般都是幾個(gè)模塊組成：電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器模塊（紅外線傳感器、超聲波傳感器、震動(dòng)傳感器、相機(jī)、深度相機(jī)和激光雷達(dá)等傳感器）、處理器、顯示器、揚(yáng)聲器模塊等。這些模塊一起組成嵌入式硬件系統(tǒng)，它為機(jī)器人提供各種功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

物流機(jī)器人的嵌入式處理器一般主要工作內(nèi)容有，一用來(lái)運(yùn)行機(jī)器人系統(tǒng)，二用來(lái)采集傳感器數(shù)據(jù)，或者兩種合二為一，采用一塊嵌入式芯片進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)和傳感器數(shù)據(jù)處理。

目前的嵌入式芯片運(yùn)行機(jī)器人系統(tǒng)在性能上較x86架構(gòu)芯片可能稍微差些，但一般任務(wù)已經(jīng)足夠使用，甚至的嵌入式AI芯片更能加速系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。較普及的機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS（很不錯(cuò)的機(jī)器人學(xué)習(xí)的平臺(tái)），負(fù)責(zé)整個(gè)機(jī)器人任務(wù)的運(yùn)行、傳感器數(shù)據(jù)讀取、SLAM、導(dǎo)航、物體識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和連接互聯(lián)網(wǎng)等等等。（有這方面的經(jīng)驗(yàn)或興趣的小伙伴歡迎向藍(lán)芯的HR投送您的簡(jiǎn)歷呦。）

 

未來(lái)前景

近幾年，AI產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，各種互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)向人工智能實(shí)體設(shè)備進(jìn)軍，阿里和騰訊的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、百度的Apollo與車企的無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等無(wú)一不是劍指人工智能。

2019年會(huì)有更多的企業(yè)從互聯(lián)網(wǎng)或其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)向人工智能實(shí)體經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)平臺(tái)建設(shè)，創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加速AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

未來(lái)的嵌入式在單核性能和多核多線程方向會(huì)得到更多的發(fā)展，的AI處理器發(fā)展也越來(lái)越成熟，處理計(jì)算能力大幅度提升，在人機(jī)交互和AI領(lǐng)域占據(jù)更重要的地位，加速推進(jìn)AI技術(shù)發(fā)展，推進(jìn)AI技術(shù)和應(yīng)用的歷史進(jìn)程。

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