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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)代娛樂機(jī)器人，都與嵌入式密不可分。但我們常常說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（畢竟沒有成熟的市場(chǎng)）、虛擬現(xiàn)實(shí)等，比較常見要數(shù)無人機(jī)、多軸機(jī)械臂、深度視覺識(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?，實(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，一用來運(yùn)行機(jī)器人系統(tǒng)，二用來采集傳感器數(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與車企的無人駕駛產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等無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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