Caso de Aplicação | Anchoring Innovation, Solução de Controle de Robô Humanoide JHCTECH

2024 também é conhecido como o primeiro ano da comercialização de robôs humanoides. Robôs humanoides são o resultado de uma profunda integração de tecnologias de inteligência artificial e robótica. Eles podem entrar e sair livremente de vários ambientes sem serem limitados por cenários ou regiões e são equipados com cérebros capazes de pensar. Robôs humanoides integram tecnologias avançadas como inteligência artificial, fabricação de ponta e novos materiais, e espera-se que se tornem uma inovação disruptiva após computadores, smartphones e veículos de nova energia, levando a um salto na produtividade.

Robôs humanoides

Um robô humanoide é um tipo de robô que utiliza inteligência artificial e tecnologia robótica para se assemelhar à aparência e ao comportamento humanos. Esses robôs conseguem a simulação de funções semelhantes às humanas por meio de vários componentes de detecção, transmissão, computação e controle. Eles podem analisar seus arredores de forma autônoma, gerar e executar tarefas automaticamente e interagir com humanos por meio da comunicação de voz. Além disso, eles podem colaborar com outros robôs e dispositivos inteligentes, como robôs industriais, AGVs e aspiradores de pó robóticos por meio de vários equipamentos de detecção, desempenhando um papel importante em uma ampla gama de cenários de produção e da vida diária.

A cadeia da indústria de robôs humanoides pode ser dividida em três aspectos principais: o cérebro (percepção, tomada de decisão e interação humano-computador), o cerebelo (controle de movimento) e os membros. Entre eles, o controlador serve como cérebro e cerebelo do robô humanoide, formando a base central do desenvolvimento da indústria.

Controlador de robô humanoide

Comparado a outras indústrias maduras, os princípios dos controladores de robôs humanoides são fundamentalmente semelhantes, mas há diferenças em estruturas e requisitos específicos.

• Robôs industriais: o controlador é usado para controlar a trajetória e a posição espacial do braço robótico. Em comparação com robôs humanoides, robôs industriais exigem maior precisão de controle e uma compreensão mais profunda dos processos.
• Aspiradores de pó robóticos: O controlador lida principalmente com o planejamento de caminho, prevenção de obstáculos e interação homem-máquina, que também são funções de um controlador de robô humanoide. No entanto, os requisitos de algoritmo em tempo real e as capacidades de processamento para robôs humanoides são muito maiores.
• Controladores de domínio automotivo: Normalmente divididos em trem de força, chassi, cabine, direção autônoma e domínios de carroceria, os princípios de controle dos controladores de domínio de direção autônoma são semelhantes aos dos robôs humanoides. Ambos exigem fusão multi-sensor, posicionamento, planejamento de caminho, tomada de decisão, reconhecimento de imagem, comunicação de alta velocidade e processamento de dados. No entanto, há diferenças em requisitos de segurança, precisão de controle, complexidade de algoritmo e complexidade de interface entre controladores de robôs automotivos e humanoides.

Requisitos para controladores de robôs humanoides:

⭐ Como um dispositivo de IA altamente inteligente, um robô humanoide requer desempenho geral extremamente alto de seu controlador principal devido à sua necessidade de alto poder de computação, processamento em tempo real, sincronização e complexidade.

⭐ Robôs humanoides alcançam coordenação avançada de mão, olho, cérebro e corpo na interação homem-máquina. Seu controle de movimento envolve a operação sincronizada de quase uma centena de articulações e sensores, exigindo que o controlador responda rapidamente e gerencie com precisão as ações de cada componente.

⭐ O controlador deve ajustar continuamente os planos de operação e trajetórias em tempo real, coordenando o estado de ambas as pernas e de todo o corpo. Esse equilíbrio é alcançado por meio da colaboração de vários tipos de sensores.

⭐ Para melhorar as capacidades autônomas do robô, o controlador deve oferecer suporte ao aprendizado profundo de várias amostras de dados. A arquitetura de controle, que envolve percepção visual, controle de movimento e algoritmos de interação, é altamente complexa e requer imenso poder computacional para lidar com o grande volume de dados.

Solução JHCTECH

O controlador de computação de ponta de IA BRAV-7131 é desenvolvido e projetado com base no NVIDIA Jetson AGX Orin 64 GB, com um poder de computação de IA de até 275 TOPS. Seu desempenho de IA eficiente atende aos requisitos de algoritmos como fusão espacial e multimodalidade, permitindo que ele conclua inúmeras tarefas de reconhecimento de alvos de alto desempenho e alta precisão, processamento de imagem e análise em um curto espaço de tempo. Isso aprimora muito as capacidades de percepção e tomada de decisão dos controladores de robôs humanoides.

Ele tem uma interface IO rica para atender aos requisitos funcionais de robôs humanoides: várias portas LAN suporta periféricos como servo controle e visão de máquina; a comunicação CAN independente satisfaz as necessidades de comunicação para alta confiabilidade, como carregamento automático; e várias interfaces USB 3.0 e superiores atendem às necessidades de transmissão de alta velocidade, concluindo efetivamente o controle e a interação de robôs humanoides.

O NVIDIA Jetson AGX Orin fornece uma riqueza de ferramentas e recursos de desenvolvimento para atender aos requisitos de algoritmos, como fusão espacial, multimodalidade, navegação e prevenção de obstáculos, planejamento de caminho, mapeamento de movimento, manuseio, interação e desacoplamento. Ele equipa o BRAV-7131 com os principais recursos de computação de IA e controle de movimento, permitindo que os desenvolvedores criem produtos de robôs humanoides de alto desempenho de forma mais rápida e eficiente. Além disso, ele ajuda as empresas a encurtar os ciclos de P&D e reduzir custos, aumentando a competitividade dos controladores de computação de ponta de IA da JHCTECH no mercado e garantindo soluções ideais para o controle de robôs humanoides.

BRAV-7131

• NVIDIA Jetson AGX Orin 32/64G, 200/275TOPS
• 8/12*Núcleos ARM Cortex-A78AE CPU, 2,2 GHz (frequência máxima)
• NVIDIA Ampere GPU com Tensor Cores.
• Onboard 32/64G 256bit LPDDR5 Ram e 64GB eMMC, 1*M.2 M-Key NVME e opcional 1*2.5" SATA bay
• 1*HDMI, 1*Audio Line-out, 5*LAN, 2*USB3.2, 2*USB2.0, 4*COM, 2*CAN, 16-bit DIO, 1*SYNC IO.
• 1*F-Mini PCIe e 1*M.2 B-Key suportam 4G LTE ou 5G NR, 1*M.2 E-Key suporta WiFi e BT wireless módulo.
• DC9~36V ampla entrada de energia, com OVP, OCP e SCP
• Chassi de liga de alumínio-magnésio, design de resfriamento por ventilador.

Além disso, a JHCTECH está prestes a lançar o novo BRAV-7121, desenvolvido com base no NVIDIA Jetson NX Orin, com um poder de computação máximo de até 100 TOPS. Com seus recursos de IA eficientes e design compacto, ele pode ser amplamente aplicado em robótica inteligente. Vamos dar uma olhada nisso com antecedência!

O BRAV-7121 é desenvolvido com base no NVIDIA Jetson NX Orin, oferecendo poder de computação de 70/100 TOPS e um baixo consumo de energia de apenas 25 W. Ele possui uma CPU ARM Cortex-A78AE de 6/8 núcleos e uma GPU de arquitetura Ampere, 8/16 GB de memória integrada e suporta armazenamento NVMe externo. O dispositivo apresenta uma variedade de interfaces de E/S e suporta uma ampla faixa de fonte de alimentação CC de 9-36 V, tornando-o ideal para aplicações em robótica inteligente, transporte inteligente, visão de máquina e logística inteligente.

• NVIDIA Jetson Orin NX 8/16G,70/100TOPS
• 6/8*Núcleos ARM Cortex-A78AE v8.2 CPU de 64 bits
• GPU Ampere (1024 núcleos), 32*Núcleos Tensor
• 8/16G LPDDR5, 1*M.2 2280 M-Key NVMe
• 2*LAN (POE opcional), 2*Iso.CAN (Um dos canais CAN com isolamento é opcional), 4*GMSL (opcional);
• Código de vídeo: 1x4k60 | 3x4k30 | 12x1080p30 H265
• Decodificação de vídeo: 1x8k30 | 4x4k30 | 18x1080p30 H265
• 1*HDMI,1*saída de linha,2*USB3.2,2*USB2.0, 1*Debug，2*Iso.COM,1*8-bit Iso.DIO
• 1*M.2 3052 B-Key+SIM; 1*MiniPCIe；
• DC-IN 9~36V ampla entrada de energia, DC-OUT 12V;
• Chassi de liga de alumínio, design de resfriamento sem ventoinha.

Como a próxima onda de IA, espera-se que os robôs humanoides criem uma demanda significativa por controladores à medida que se tornam industrializados no futuro. Embora o controlador seja mais "intangível" do que o atuador, ele desempenha um papel crucial no desempenho do próprio robô. A JHCTECH continuará inovando em pesquisa e desenvolvimento, capacitando a inovação de produtos com cenários e apoiando o crescimento e a implementação da indústria de robôs humanoides.

Saiba mais sobre a série BRAV-7131

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