0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

自主机器人遇见消费者行李箱

贾虎世 2022-12-29 10:02 次阅读

工程师如何应对消费者自主机器人系统挑战

当人们听到“自主移动机器人 (AMR)”时,许多人会想象相对较大的机器人系统在订单履行中心、仓库或各种工业应用中运行。很少有人会想到人工智能/机器学习 (AI/ML) 驱动的滚动手提箱会尽职尽责地跟随主人前往全球各地旅行。更少人会想到这项威廉希尔官方网站 今天可以在商业上获得。家用 AI/ML 系统和机器人威廉希尔官方网站 的曙光就在这里。为了进一步推动这场革命,工程师必须克服几个硬件和软件障碍才能获得 TSA 批准,并将所有必要的电子系统安装在一个紧凑的空间内,该空间不会显着增加重量,同时保持成本竞争力。

在这里,我们讨论了小型消费类 AMR 系统的趋势——特别是行李和各种硬件和软件问题——以及与将小型消费类 AMR 系统推向大众相关的设计挑战。

适合 21 世纪旅行者的 AMR 行李箱

拖着行李穿过机场、火车站和汽车站通常是大多数人与长途旅行相关的最大阻力之一。因此,令人惊讶的是,在过去的几十年里,行李箱设计几乎没有什么创新。虽然箱包在过去 20 年里经历了一场美学大修,但在真正的威廉希尔官方网站 进步方面做得并不多。幸运的是,最近这一切都发生了变化。AMR 行李系统旨在仅使用机载系统跟踪和跟随其所有者,现已上市。

这是对典型智能行李箱的重大改进,其中包括具有内置电池的行李箱系统,用于为智能手机充电、GPS、打开检测,有些甚至可以骑在上面。借助最新的 AMR 行李箱系统,AI/ML 威廉希尔官方网站 被用于在令人眼花缭乱的杂乱环境中导航,从家中经过中转站,到达用户的目的地。这种类型的导航需要复杂的视觉系统、接近检测系统、智能手机接口和移动机器人电子设备。

小型消费类 AMR 系统设计面临的挑战

与工业 AMR 系统不同,消费类 AMR 行李箱相对较小,即使在不运行时也必须保持重量轻且易于使用。此外,工业机器人被设计成在本质上危险的工业环境中是安全的,而消费类 AMR 必须在不受控制的环境中工作。因此,随着对移动机器人高效、可靠和响应的普遍需求,小型/个人 AMR 行李系统还必须解决繁忙的交通终端和分心的用户带来的混乱。这需要相对复杂的 AI/ML,能够跟踪、跟随和导航可能不可避免发生意外碰撞的混乱环境。

小型消费类 AMR AI/ML 视觉系统和接近传感器

虽然 2D 相机图像可以提供上下文,但仍然需要接近系统来确定与物理对象的距离和深度。因此,传感器融合对于小型 AMR 行李箱至关重要,这些行李箱有望在没有过多指导的情况下与用户一起拉动。

传感器融合是机器人系统获得比常规 2D 相机图像所显示的更深入的环境洞察力的常用方法。过去,机器人视觉系统体积庞大且价格昂贵,但随着视觉系统逐渐缩小,接近传感器封装变得更加紧凑,更易于用于机器视觉

为了让 AMR 行李箱保持现代行李箱的苗条美感,接近传感器和视觉系统必须足够紧凑,以适应光滑的外形,而又不会过于明显。这给视觉和接近系统带来了额外的空间限制,并且需要更高级别的集成,可能需要在单个紧凑型 PCB 上使用集体视觉和接近系统。这种超紧凑的方法对于减轻与手动使用的 AMR 电子设备相关的重量也可能是必要的。

因此,在小型封装中使用不可见的 940nm 红外 (IR) 光的飞行时间传感器可能是此类应用的理想选择。IR 传感器可以在 IR 频率下由光学透明透镜保护,但在可见光频率下相对不透明。此外,目标颜色和反射率不变量包括采用垂直腔面发射激光器 (VCSEL) IR 威廉希尔官方网站 进行飞行时间传感的传感器(图 1)。

poYBAGOs9IqAQAI3AAA_fqerLWQ511.jpg

/>

图 1:VCSEL 飞行时间红外接近传感器 511-VL53L5CXV0GC/1 的功能图,非常适合用于 AMR 行李箱应用。(来源:贸泽电子

小型消费者 AMR 移动

小型消费类 AMR 行李箱可能会使用通常为三相的小型无刷直流 (BLDC) 电机,以实现此应用所需的响应速度和效率。然而,BLDC 电机需要专门的电机控制器和驱动器威廉希尔官方网站 ,可以同时驱动三个独立的相位,具有传感器输入能力和足够的功率来处理 BLDC 电机控制数学的计算负载。

过去,像这样的电机控制系统需要对每个功能进行完整的定制设计,以及迭代设计功能解决方案所需的资源。现在,带有嵌入式 MCU 的 BLDC 电机控制器提供了一个高度集成的解决方案,与以前集成度较低的方法相比,它可以更紧凑,甚至可能更高效(图 2)。这些高度集成的解决方案有助于缩短开发时间、减少 PCB 面积并最大限度地降低整体物料清单 (BOM) 的复杂性。

pYYBAGOs9IyAVMRPAABjeU2Lb_I840.jpg

图 2:高度集成的电机控制器/MCU,例如STMicroelectronics STSPIN32G4,可以在单个封装中提供高级电机控制功能和处理。上图是带有 STSPIN32G4 系统级封装 (SiP) 和 STL110N10F7 功率 MOSFET 的 STMicroelectronics EVSPIN32G4 演示板。(来源:贸泽电子)

小型消费类 AMR 无线通信

小型消费者 AMR 行李箱也需要由用户通过普通方式轻松配置和控制。此外,现代电子产品可以从无线 (OTA) 升级中获益,尤其是 AMR 行李箱等新产品和实验产品。这意味着 AMR 行李箱系统还需要结合各种无线标准以与用户的智能手机兼容,并可能连接到其他 IEEE 802.15.4 无线协议以进行测试、诊断或其他智能家居功能集成。

考虑到 AMR 行李箱的空间和功率限制,单独的无线芯片可以显着增加电路板面积,特别是考虑到需要保持设计的电磁兼容性 (EMC) 合规性时。因此,具有内置无线功能的微控制器,例如Bluetooth® Low Energy 5 (BLE5) 和 IEEE 802.15.4 ™通信协议,可以显着简化开发过程,并能够更快地开发具有无线功能的 AMR 行李箱(图 3).

poYBAGOs9I-AKwERAADtauCtbVc267.png

图 3:多协议无线微控制器片上系统 (SoC) 可以极大地有利于物联网设备的设计和开发,同时延长应用程序的电池寿命。(来源:贸泽电子)
尽管飞行汽车仍在发展,但自动跟随用户并消除长途旅行的一些苦差事的机器人行李今天已经出现。未来将会出现更多创新的机器人行李箱创意,所有这些创意都必须在高度紧凑的包装中安装自主移动机器人系统,同时确保安全性和用户友好性

审核编辑黄昊宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 机器人
    +关注

    关注

    211

    文章

    28476

    浏览量

    207414
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】2.具身智能机器人的基础模块

    具身智能机器人的基础模块,这个是本书的第二部分内容,主要分为四个部分:机器人计算系统,自主机器人的感知系统,自主机器人的定位系统,自主机器人
    发表于 01-04 19:22

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】2.具身智能机器人大模型

    中取得了令人瞩目的效果。 阅读感悟 从传统的手动编程到借助大模型实现智能化、自主化,从单一模态的交互到多模态信息的深度融合,再到扩散模型的应用,机器人控制威廉希尔官方网站 正在以惊人的速度进化。这不仅让机器人在工业
    发表于 12-29 23:04

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】1.初步理解具身智能

    重要。 书中还详细介绍了支持具身智能机器人的核心威廉希尔官方网站 系统,包括自主机器人计算系统、感知系统、定位系统及规划和控制系统。 本书共分5个部分。 第1部分(第1章和第2章)介绍具身智能机器人的背景知识。 第2部分
    发表于 12-28 21:12

    【「具身智能机器人系统」阅读体验】+初品的体验

    提高机器人的自适应性和自主性,赋能机器人在多种场景中的应用。例如在家庭自动化领域,具身智能机器人能够感知家庭成员的日常习惯和需求,自动执行清洁、整理或其他家务任务。它们通过观察家庭成员
    发表于 12-20 19:17

    《具身智能机器人系统》第1-6章阅读心得之具身智能机器人系统背景知识与基础模块

    物理交互纳入智能系统的核心要素。 第3章是探讨机器人计算系统。这一章节详细阐述了自主机器人的软硬件架构。计算系统需要满足机器人任务对算法的精度、实时性和功耗要求。书中介绍的多传感器融合定位威廉希尔官方网站 包含两个
    发表于 12-19 22:26

    【书籍评测活动NO.51】具身智能机器人系统 | 了解AI的下一个浪潮!

    的自适应性和自主性,赋能机器人在多种场景中的应用。 例如,在家庭自动化领域,具身智能机器人能够感知家庭成员的日常习惯和需求,自动执行清洁、整理或其他家务任务。它们通过观察家庭成员的活动模式和反应,逐渐
    发表于 11-11 10:20

    亚马逊云科技赋能Shulex打造基于生成式AI的客服和消费者洞察

    "Shulex")在亚马逊云科技的威廉希尔官方网站 赋能下,打造基于生成式AI的"AI Agent客服机器人"和"VOC Insight消费者洞察"等产品解决⽅案,重塑跨境电商行业客户服务与运营交互方式。这些创新
    的头像 发表于 08-13 20:38 296次阅读

    Al大模型机器人

    金航标kinghelm萨科微slkor总经理宋仕强介绍说,萨科微Al大模型机器人有哪些的优势?萨科微AI大模型机器人由清华大学毕业的天才少年N博士和王博士团队开发,与同行相比具有许多优势:语言
    发表于 07-05 08:52

    普渡机器人入驻宜家 为顾客带来科技与舒适并行的购物方式

    的“向导”——普渡机器人“葫芦”。   据反馈,新成员“葫芦”的加入,不仅为宜家的消费者带来了一种新颖的购物体验,更是宜家智能化服务探索的重要一步。“葫芦”机器人的引入,是宜家在不断追求提高顾客满意度和店内运营效率
    的头像 发表于 06-05 17:25 785次阅读

    全球机器人开发领域采用NVIDIA 机器人开发和生产

    比亚迪电子、西门子、泰瑞达和 Alphabet 旗下公司 Intrinsic 采用 NVIDIA Isaac 机器人平台开发自主机械臂、人形机器人和移动机器人   NVIDIA 于今日
    的头像 发表于 06-03 18:25 1268次阅读

    其利天下威廉希尔官方网站 ·搭载无刷电机的扫地机器人的前景如何?

    随着懒人经济的崛起,智能家居设备的需求呈现出显著的增长态势。作为智能家居领域的一员,扫地机器人因其方便、实用的特性而备受消费者青睐。特别是在无刷电机威廉希尔官方网站 的加持下,扫地机器人不仅提升了清洁效率,还优化
    发表于 05-05 15:03

    现代战场中地面机器人的应用与影响

    人工智能(AI)可以不断提升自主机器人的能力,这意味着地面机器人越来越有能力与人类并肩执行任务。到2030年,预计全球无人地面车辆的数量将从目前的1.5万辆增长到4万辆。
    发表于 04-20 09:19 442次阅读

    壹晨激光机器人激光焊接机:车身焊接的颠覆

    随着科技的日益进步,机器人激光焊接机的用途愈发广泛。因此,对于汽车制造商而言,熟练掌握并运用激光焊接威廉希尔官方网站 ,对提升生产效率、降低成本、提高产品质量意义重大。具体应用方面包括: 车身焊接:激光焊接威廉希尔官方网站
    的头像 发表于 04-01 15:32 301次阅读

    自主移动机器人(AMR)功能和特点

    复合机器人是一种集成了移动机器人、协作机器人机器视觉等多项功能的新型机器人。它的开发目的是为了解决工厂物流中最后一米的问题,提供智能搬运解
    的头像 发表于 02-28 15:05 2119次阅读
    <b class='flag-5'>自主</b>移动<b class='flag-5'>机器人</b>(AMR)功能和特点

    5个问题,洞悉自主移动机器人未来发展方向

    随着科技的日新月异,人类与机器人的互动将愈发频繁。从早晨在本地咖啡店里,协作机器人(cobot)为顾客精心冲泡咖啡,到在仓库中,自主移动机器人(AMR)自由穿梭各处拣选包裹。协作
    的头像 发表于 01-09 08:30 700次阅读
    5个问题,洞悉<b class='flag-5'>自主</b>移动<b class='flag-5'>机器人</b>未来发展方向