辰漢-如何實現服務機器人的運算與控制

lucy007

辰漢-20世紀以來隨著電子技術的不斷發展，以及人類對于自身的不斷了解，機器人的研究也在不斷的深入。現階段能做出外表接近人類的機器人，走路接近人類的機器人……但這些都屬于很前沿的領域，研究門檻高，實際的商業用途不是很廣，所以大多還停留在樣品階段，走進市場的很少。隨著互聯網和智能手機的大潮，嵌入式處理器正在完成以前臺式處理器做不到的事情，于是乎機器人現階段又被重新定義。在現在的消費領域，某些配備智能處理器和具有互聯網功能的產品也被成為了機器人，下面列舉一些成熟產品的例子：

辰漢-下圖是兩款國內廠家生產的機器人的產品，屬于生活工具的類別，一般放置在家中，無法自行移動，采用嵌入式處理器，帶有攝像頭、無線網絡模塊、顯示模塊，可以連接手機，通過手機APP端對機器人進行相關設置，同時機器人攝像頭采集到的圖像也能實時傳給手機，也可以和手機進行語音對講。機器人也帶有語音識別模塊，如可以向它詢問“明天天氣如何”，他會從網絡獲取天氣信息然后回答你。這些放置在家中的機器人也可以實現安全監測的功能，通過手機實時查看家中的監控影像是一點，也可以適配各種傳感器，比如貼在門窗后面的加速度傳感器，當門窗被動作時傳感器給機器人發出信號，機器人隨即通過設定的方式進行報警。

辰漢-下圖是兩款國外生產的機器人，最主要的特點是可以運動，屬于智能玩具的范疇。它們都是可以連接智能手機，通過手機對機器人進行設置，然后把手機當做機器人的操作桿，操作機器人做出各種運動，達到娛樂的目的，機器上裝有攝像頭，也可以在手機上同步看到機器人攝像頭拍攝到的視頻畫面。在玩法也有一些創新，如左邊的機器人在星戰電影里有原形，用手機的攝像頭對準該機器人，通過手機端的AR技術，在手機屏幕里可以給機器人加上各種效果，增加娛樂性。

辰漢-還有一些具有特殊用途的機器人，比如掃地機器人，根據內部的路徑算法清潔地面，同時能自動避開障礙物，快沒電的時候能自動返回充電樁充電。

以后服務機器人的趨勢會是以上列舉的這些機器人的集大成者，即在軟件智能和機械運動上不斷發展。軟件智能方面通過高性能的嵌入式處理器實現視頻處理、網絡連接和語音識別等技術。機械運動方面先搭配單片機和步進電機通過輪子的滾動實現移動，通過機械零件的增加和算法的改進，逐漸實現動物甚至人體的肢體行走。下面的框圖列出了實現這樣的一個機器人需要采用的可能的技術：

高性能嵌入式處理器上運行著機器人的核心系統。攝像頭采集視頻圖像，會對圖像中的事物進行一些簡單的判別，比如識別人臉，對靜態事物的圖像采集也能讓機器人辨別障礙物，或者計算出靜態事物的大致幾何圖形甚至尺寸，對動態事物的圖像采集，機器人可以計算出動態事物的運動軌跡甚至速度。4G和WIFI&BT模塊屬于無線通信模塊，有了無線通信機器人才能得到自身之外的更多信號，也可將自身的信息傳達給別人。語音識別模塊能讓機器人識別聲音，顯示&觸摸屏只是機器人與外界交互的一種方式，GPS模塊能讓機器人知道自己的位置信息，存儲模塊除了存儲機器人的系統和各類軟件外，也讓機器人有了記憶功能，前面講的攝像頭采集視頻圖像并計算，計算的結果可以存儲在存儲模塊中，當遇到類似的計算的時候就可以判別事物，同時通過網絡模塊可以將這類信息傳遞出去分享給更多的機器人。單片機管理著機器人各類基礎的模塊，步進電機控制機器人的運動，各類傳感器讓機器人有了感知外界環境的能力。紅外模塊可以實現對一些外部電器的操控，電池和電池管理模塊給整個機器人的運轉提供能量。

辰漢-現階段高性能嵌入式處理器在手機平板電腦上運用較多，但這類處理器由于向著手機的行業方向發展，接口方面比較傳統和固定，很難滿足機器人的設計需求。工業方向的高性能嵌入式處理器不算多，飛思卡爾的imx系列可以算一個不錯的平臺，主要是接口豐富，可定制化的形態較多，滿足機器人多元化接口的需求。辰漢電子作為專攻飛思卡爾imx平臺設計研發的上市公司，在對平臺定制方面有著多年的經驗和成功案例，在工業機器人市場有著穩定出貨的產品，公司也在服務機器人市場有著務實的準備。

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