

移動(dòng)機(jī)器人在當(dāng)今越來越廣泛的應(yīng)用在包括國防,醫(yī)療,制造,物流,生產(chǎn)和個(gè)人使用,例如無人地面車輛,無人叉車與搬運(yùn)AGV,能源行業(yè)的巡檢機(jī)器人,無人飛行器和自主水下航行器等。隨著如科聰等中國國內(nèi)優(yōu)秀的專業(yè)移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)公司,為各個(gè)行業(yè)的機(jī)器人公司提供可靠、易用和技術(shù)領(lǐng)先的導(dǎo)航控制器軟硬件產(chǎn)品,使越來越多的機(jī)器人公司快速在各個(gè)細(xì)分市場推出產(chǎn)品。通過智能算法與5G技術(shù)的融合,為移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用,擴(kuò)展了更加寬廣的未來。
在創(chuàng)建未來智能工廠的進(jìn)程中,對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的要求將會(huì)越來越高,5G技術(shù)的出現(xiàn)讓我們看到了新的可能性。5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)小于1ms延遲,結(jié)合云幾乎無限的處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),將使下一代移動(dòng)機(jī)器人能夠做的事比今天要多得多。機(jī)器人將能夠在自身和工廠員工之間交換大量信息,實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備的通訊融合,如:EPA、PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP和FF等,從而使“車間”以及其他支持5G的設(shè)備(如可穿戴設(shè)備和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等技術(shù))發(fā)生革命性變化。
5G提供了更高數(shù)據(jù)速率的潛力,但是實(shí)時(shí)性是移動(dòng)機(jī)器人最基礎(chǔ)的要求,5G應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人仍然具有挑戰(zhàn)性。目前基于sub 6GHz頻段的4G LTE蜂窩系統(tǒng)可以使用的最大帶寬是100MHz,數(shù)據(jù)速率不超過1Gbps。而在毫米波頻段,移動(dòng)應(yīng)用可以使用的最大帶寬是400MHz,數(shù)據(jù)速率高達(dá)10Gbps甚至更多。但是,無線電波在傳播時(shí),大氣會(huì)選擇性地吸收某些頻率(波長)的電磁波,造成這些電磁波的傳播損耗特別嚴(yán)重。吸收電磁波的主要是兩種大氣成分:氧氣和水蒸氣。水蒸氣引起的共振會(huì)吸收22GHz和183 GHz附近的電磁波,而氧氣的共振吸收影響的是60GHz和120 GHz附近的電磁波。
我們以一個(gè)典型的倉儲(chǔ)中心或工廠為例,當(dāng)你在使用自動(dòng)叉車或AGV時(shí),必須要綜合考慮移動(dòng)機(jī)器人與其它自動(dòng)化部件如何融合在一起工作,當(dāng)你采用科聰?shù)囊苿?dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人在自主導(dǎo)航、移動(dòng)控制、防碰撞和能耗管理的基礎(chǔ)功能后,我們還要充分考慮,如何將這些與移動(dòng)機(jī)器人與其協(xié)作的生態(tài)圈里的各類自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)器人,融合在一起工作。
在2019年,西北工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)與科聰?shù)膶I(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)一起,在國家科學(xué)基金計(jì)劃的支持下,建立利用超快第五代無線系統(tǒng)(5G),將移動(dòng)機(jī)器人的人工智能(AI)功能,通過“服務(wù)云+邊緣云+邊緣節(jié)點(diǎn)計(jì)算”的模型,對(duì)5G環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人的超高實(shí)時(shí)性應(yīng)用,進(jìn)行了驗(yàn)證。重點(diǎn)解決了,用毫米波(mmWave)頻段的5G通信極易受到阻塞的影響的問題,通過對(duì)機(jī)器人應(yīng)用場景中的5G通道建模,將云和機(jī)器人之間任務(wù)的動(dòng)態(tài)劃分以及新的機(jī)器人控制算法,解決了鏈路可能具有很高的峰值數(shù)據(jù)速率,但可能只是間歇性地可用這一技術(shù)難題。
通過5G技術(shù)結(jié)合GPS/北斗的地理位置,基于科聰?shù)囊苿?dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng),將使它們執(zhí)行當(dāng)今無法實(shí)現(xiàn)的功能。例如,在農(nóng)業(yè)中,機(jī)器人可以漫步在田野中,監(jiān)視農(nóng)作物的生長狀況,并將視頻和其他傳感器信息發(fā)送回幾乎任何地方的計(jì)算機(jī),甚至進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作噴灑,修剪和收獲等活動(dòng)。FNRobotics公司采用科聰公司的導(dǎo)航控制系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù),開發(fā)了一種的新鮮水果機(jī)器人收割機(jī),該收割機(jī)將機(jī)器人,能夠查找和區(qū)分可出售和受損的產(chǎn)品以及尚未成熟或腐爛的水果。
5G技術(shù)不會(huì)一夜之間就改變移動(dòng)機(jī)器人技術(shù),因?yàn)閷?shí)現(xiàn)它的許多應(yīng)用程序和技術(shù)如今仍然處于不斷完善的過程狀態(tài)。5G應(yīng)該被視為電信新時(shí)代的開始,從毫米波通信系統(tǒng)的發(fā)展到軟件定義的虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以及新的無線訪問方法,5G將需要在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面進(jìn)行巨大的創(chuàng)新,從而使許多機(jī)器人可以在小范圍內(nèi)操作而不互相干擾??坡斞芯咳藛T和國內(nèi)外的5G技術(shù)提供商在持續(xù)的將5G移動(dòng)技術(shù)與移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行完善和融合,預(yù)計(jì)到2024年,中國2000強(qiáng)制造企業(yè)中有25%的企業(yè)將使用5G技術(shù)來提高機(jī)器人應(yīng)用能力。
*圖片來源于網(wǎng)絡(luò)


